книги / Высокоэнергетические пластификаторы смесевых и баллиститных твердых ракетных топлив. Физико-термохимические характеристики, получение, применение

Молекулярная масса: 344,1 Кислородный баланс: –18,6 % Массовая доля азота: 32,6 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1638 кг/м3 (23 °С) [1] Температура плавления: от –5 до 0 °С [1] Показатель преломления: 1,4865 (23,5 °С) [1] Энтальпия образования: –138,07 кДж/моль [1] Энергия образования: –108,28 кДж/моль [1]

Получают реакцией бромметилбис (фтординитроэтил) амина с азидом натрия в диметилформамиде по схеме [1, 2]:

Выход: 90 %.

Используется в качестве энергетического пластификатора ВВ и высокоэнергетических ТРТ с малым дымообразованием [2].

Список литературы

1.Pat. 4432815 US. Frankel M.B., Witucki E.F. Azido Fluorodinitro Amines 1984; Pat. 4419285 US. — 1983.

2.Agrawal J.P., Hodgson R.D. Organic Chemistry of Explosives. — John Wiley and Sons Ltd, 2007.

81

Кислородный баланс: 0 % Массовая доля азота: 15,7 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1670 кг/м3 (27 °С) [1] Температура плавления: –17,5 °С [2] Температура кипения: 83 °С (0,3 mm Hg) [2]

Энтальпия образования:

–1297,88 кДж/моль [3] –1150,60 кДж/моль [1]

Энергия образования:

–1270,64 кДж/моль [3] –1123,36 кДж/моль [1]

Получают взаимодействием 2-фтор-2,2-динитроэтанола с дифторформальдегидом в серной кислоте по схеме [1]:

Используют в качестве энергетического пластификатора ВВ и высокоэнергетических ТРТ [4 ].

82

Список литературы

1.Guimont J.M. Desensitization of Explosive Materials // SRI Report. — Contract No. N00014-76-C-0810, NR093-058, SRI-Project PYU5374. — July 1977.

2.Scribner K., Elson R., Fyfe R., Cramer J.P. Physical, Stability and Sensitivity Properties of Liquid Explosives // Sixth Symposium (Int.) on Detonation. — August 1976. — Colorado, California.

3.Eremenko L.T., Oreshko G.V., Fadeev M.A., Garanin V.A. // 24th

Int. Pyrotechn. Seminar. — July 1998. — Monterey.

4. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,

2010. — 161 с.

83

O2NOCH2CH2CCH2CH2ONO2

NF2

Молекулярная масса: 296 Кислородный баланс: 32,4 % Массовая доля азота: 18,9 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1560 кг/м3* Температура стеклования: –87 °С*

Температура начала интенсивного разложения: 186 °С* Теплота образования: –318 кДж/моль* Получают по схеме*:

O O

ClCH2CH2CCl CH2 =CH2 , AlCl3 ClCH2CH2CCH2CH2Cl CF3 COOH , NaO CO CF3 75 oC , 64 h

F3COCO CH2CH2OCH 2CH2OCOCF3 H NF2 ,

HN O3

O

NF2

O2NO CH2CH2CCH2CH2ONO2

NF2

Рекомендован в качестве высокоэнергетического пластификатора СРТТ с широким температурным диапазоном эксплуатации*.

___________________

* Pat. 6325876 US. Horst G. Adolph, Nirupam J. Trivedi. — 2001.

84

O2NOCH2CHCH2ONO2

OCOCH3

Молекулярная масса: 224,1 Кислородный баланс: –42,83 % Массовая доля азота: 12,5 %

Агрегатное состояние: бледно-желтое масло

Плотность: 1420 кг/м3 (15 °С) [1] Температура плавления: < –20 °С [2, 3]

Температура кипения: 147 °С (15 mm Hg) Разложение [2, 3]

Тест в свинцовой бомбе: 200 см3/10 г [1] Температура дефлаграции: 170—180 °С [1]

Нерастворим в воде, легко растворяется в спирте, эфире, ацетоне, нитроглицерине, нечувствителен к удару.

Получают нитрацией 2-ацетоксиглицерина серно-азотной смесью кислот по схеме [2]:

HOCH2CHCH2OH HNO3, H2SO4 O2NOCH2CHCH2ONO2

Предложен в качестве добавки к нитроглицерину для снижения температуры замерзания последнего [2].

85

Список литературы

1.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. — Weinheim: Wi- ley-VCH Verlag GmbH, 2002.

2.Fedoroff T., Sheffield O.E.,. Kaye S.M. Encyclopedia of Explosives and Related Items. — Picatinny Arsenal, Dover, New Jersey. —

1960. — Vol. 1. — A 33.

3. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,

2010. — 161 c.

86

CH3OCOCH2CHCH2ONO2

ONO2

Молекулярная масса: 224,1 Кислородный баланс: –42,83 % Массовая доля азота: 12,5 % Агрегатное состояние: бесцветное масло

Плотность: 1450 кг/м3 (15 °С)* Температура плавления: < –20 °С* Температура кипения: 147 °С (15 mm Hg)* Температура разложения: 170—180 °С* Энтальпия образования: –693,4 кДж/моль* Теплота взрыва*:

(Н2О ж.) 2993,7 кДж/кг (Н2О газ) 2750,9 кДж/кг

Малочувствителен к удару.

Получают нитрованием 1-ацетоксипропандиола-2,3 смесью азотной кислоты с олеумом по схеме*:

CH3OCOCH2CHCH2OH HNO3+20 % oleum (1 00:25), t ≤ 25 oC CH3OCOCH2CHCH2ONO2

Выход: 95 %.

Предложен к применению в качестве пластификатора для понижения температуры замерзания жидких ВВ и нитроглицерина*:

___________________

*Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веществам. — М., 1962. — С. 287.

87

Является энергетическим мономером, который при полимеризации приводит к получению энергетического полимера–poly-ВАМО [3].

Список литературы

1.Frankel M.B. et al.: Synthesis of Energetic Compounds // JANNAF Propulsion Meeting. — 1981. — Р. 39—50.

2.Simmons R.L. Guidelines to Higher Energy Gun Propellants // 27th Int. Conf. ICT (Energetic Materials). — Karlsruhe, Germany, 1996.

3.Agrawal J.P., Hodgson R.D. Organic Chemistry of Explosives. — John Wiley and Sons, Ltd.,2007.

89

O2NOH2C - C - CH2ONO2

CH2N3

Молекулярная масса: 276,2 Кислородный баланс: –46,35 % Массовая доля азота: 40,55 %

Агрегатное состояние: твёрдое (белый кристаллический продукт)

Температура плавления: 37—39 °С [1] Температура плавления: 39,6 °С [2]

Температура начала интенсивного разложения: 189,3 °С [3]

Энтальпия образования:

814,62 кДж/моль [3]

825,92 кДж/моль [4]

Энергия образования:

537,43 кДж/моль [3]

445,39 кДж/моль [4]

Теплота сгорания: 3937,98 кДж/моль [3] Чувствительность к удару: 100 % (Р=10 кг, Н=25 см) [5]

Чувствительность к трению: 80 % (маятниковый метод, 90 °) [5]

Получают расщеплением 3,3-бис (азидометил) оксетана 70 %-ой азотной кислотой с последующим нитрованием полупродукта дымящей азотной кислотой в уксусном ангидриде по схеме [6]:

90