книги / Высокоэнергетические наполнители твердых ракетных топлив и других высокоэнергетических конденсированных систем. Физико-, термохимические характеристики, получение, применение

4.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. – John Wiley and Sons, Inc, 1969.

5.Davenas A. Solid Rocket Propulsion Technology. – Pergamon Press, 1993.

6.Krien G., Licht H.H., Zierath J. Thermochemische Untersuchungen an Nitraminen // Thermochimica Acta. – 1973. – Vol. 6. – P. 465–472.

7.Justice B.H., Carr I.H. The Heat of Formation of Propellant Ingredients // Dow Report № AR-T0009-IS-67. – Midland, MI, 1967.

8.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. – Weinheim: Willey-VCH GmbH. – 2002.

9.Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым ве-

ществам. – М., 1961. – Ч. 2. – С. 48.

10.Agrawal J.P., Hadgson R.D. Organic Chemistry of Explosives. – John Wilеy and Sons, Ltd, 2007.

21

CH5N5O2 Аминонитрогуанидин

N-нитро-N'-аминогуанидин

ANQ

NO2

H2N - NH - C - NH

NH

Молекулярная масса: 119,1 Кислородный баланс: –33,59 % Массовая доля азота: 58,77 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1710 кг/м3 [1] Температура плавления: 190 °С Разложение [2]

Энтальпия образования:

22,09 кДж/моль [3]

22,18 кДж/моль [4]

25,02 кДж/моль [1]

Энергия образования:

36,94 кДж/моль [3]

37,03 кДж/моль [4]

39,87 кДж/моль [1]

Теплота сгорания: 1130,91 кДж/моль [3]

Нерастворим в большинстве органических растворителей, малорастворим в воде, раствор в щелочи разлагается при хранении.

22

Получают взаимодействием нитрогуанидина с гидразингидратом по схеме [5]:

Выход: 55–60 %.

Используют для синтеза солей 5-нитраминотетразола – перспективного компонента СРТТ [6].

Список литературы

1.Licht H.H., Ritter H. Neue Sprengstoffe: Ihre Leistung in Theorie und Praxis // 21st Int. Annual Conf. ICT, 1990.

2.Henry R.A., Makosky R.C., Smith G.B.L. Preparation of Nitroaminoguanidine // J. Am. Chem. Soc. – 1951. – Vol. 73. – P. 474.

3.Cox J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. – London: Academic Press, 1970.

4.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. – John Wiley and Sons, Inc, 1969.

5.Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веще-

ствам. – М., 1961. – Ч. 2. – С. 58.

6.Agrawal J.P., Hadgson R.D. Organic Chemistry of Explosives. – John Wilеy and Sons, Ltd, 2007.

23

Молекулярная масса: 183 Кислородный баланс: 13,11 % Массовая доля азота: 38,25 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1860 кг/м3 [1] Температура плавления: 124 °С [1]

Энтальпия образования: –72,00 кДж/моль [1]

Чувствительность к удару

(груз 2 кг): 3÷15 Н·м [1]

Чувствительность к трению: 18÷36 Н [1] Вакуумная стабильность:

(100 °С, 48 ч) < 0,1 мг/л [1]

Токсичность, LD50: 128 мг/кг [1]

HNF – жёлтое кристаллическое вещество с оранжевым оттенком. Впервые синтезировано в 1951 г. по схеме [1]:

Рассматривается как перспективный бесхлорный окислитель СРТТ [1–4]. Сообщается о создании СРТТ на базе HNF, полибутадиеновых связующих НТРВ, СТРВ, высокоэнергетических связующих GAP, BAMO, PGN с высоким удельным импульсом [1–4].

24

Cписок литературы

1.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.

2.Schöyer H., Schnork A., Kortung P. High-Performance Propellants Based on Hydrazinium Nitroformate // J. of Propulsion and Power. – 1995. – Vol. 11, № 4. – P. 856–899.

3.Pat. 3378954 US / J. Lovett, N. Edisson; 1968.

4.Pat. 99/584798 WO / J. Kanwers, A. van der Heiden;

1999.

25

Белое кристаллическое вещество, ограниченно растворимое в воде. Получают взаимодействием дициандиамида с нитратом аммония по схеме [6]:

Выход: 80–90 %.

Используется при синтезе нитрогуанидина.

Список литературы

1.Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. – 5th ed. – Weinheim: WILEY-VCH Verlag. GmbH, 1990.

2.Tavernier P., Boisson J., Crampel B. Propergols Hautement Energetiques // Agardographie. – 1970. – № 141.

3.ICT Database of Thermochemical Values. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.

4.The NBS tables of chemical thermodynamic properties // J. Phys. and Chem. Ref. Data. – 1982. – Vol. 11. – Suppl. 2.

5.Sarner S.F. Propellant Chemistry. – New York: Reinhold Publishing Corporation, 1966.

6.Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веще-

ствам. – М., 1961. – Ч. 2. – C. 69.

27

Чувствительность к удару: 4 Н·м [8] Чувствительность к трению: 120 Н Потрескивание [8]

Бесцветные кристаллы. Получают взаимодействием гуанидиндинитрата с гидразингидратом по схеме [8]:

Представляет интерес как высокоазотный компонент для СРТТ и БП.

Список литературы

1.Energetic Mat. Center: Cheetah Reactant Library. – Version 2.0. – 1998.

2.Walz S. TAGN – Eine neue Treibstoffkomponente für Gasgeneratoren // 2 Int. Akzo-Symposium, Bag&Belt 92. – Köln, 1992.

3.ICT Database of Thermochemical Vаlues. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.

4.Lee K.-Y., Stinecipher M.M. Synthesis and Initial Characterization of Amine Salts of 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-one // Propell., Explos., Pyrotechn. – 1989. – Vol. 14. – P. 241–244.

5.Энтальпии образования хлорида, нитрата и перхлората триаминогуанидиния / Ю.Н. Maтюшин [и др.] // Изв. АН

СССР. Cер. хим. – 1982. – № 3. – С. 498–501.

6.Tavernier P., Boisson J., Crampel B. Propergols Hautement Energetiques // Agardographie. – 1970. – № 141.

7.Licht H.-H., Ritter H. Neue Sprengstoffe Ihre Leistung in Theorie und Praxis // 21st Int. Annual Conf. ICT, 1990.

8.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. – Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2002.

29

CH9N9O4 Триаминогуанидиновая соль динитрамида

TAGDN

H2NHN NO2

H2NHN C N

NO2

H2NHN

Молекулярная масса: 211,0 Кислородный баланс: –18,94 % Массовая доля азота: 59,72 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1570 кг/м3* Температура плавления: 85 °С*

Температура начала разложения: 150–160 °С*

Энтальпия образования: 184 кДж/моль*

Синтезирована обработкой гуанидиндинитроазота гидразингидратом в кипящем диоксане по схеме*:

Благодаря высокой энтальпии образования, благоприятному кислородному балансу, низкой температуре горения топлива с использованием TAGDN имеют высокий расчетный импульс.

Представляет интерес как высокоазотный компонент СРТТ, однако TAGDN крайне чувствителен к удару и трению, что затрудняет возможность его использования в ракетных топливах.

*Physical Stability and Sensitivity Properties of Liquid Explosives / K. Sribner [et al.] // 6th Simposium (Int) on Detonation, Colorado, California, 1976.

30