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

AcCN, (C2H5)3N

FC(NO2)2CH2 2 NCH2Br+HOCH2 CH(N3)CH2N3 0— 50 oC, 48 h

FC(NO2)2CH2 2NCH2OCH2CH(N3)CH2N3

Выход: 50 %.

Рекомендован для использования в качестве высокоэнергетического пластификатора малодымных СРТТ*.

___________________

* Там же.

131

N3CH2COCH2CH2OCH2CH2OCCH2N3

O O

Молекулярная масса: 270,0 Кислородный баланс: –99,90 % Массовая доля азота: 31,11 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1000 кг/м3 [1] Температура начала интенсивного разложения: 212 °С [2] Температура вспышки: 235 °С [1] Температура стеклования: –63,3 °С [1]

Энтальпия образования: 328,86 кДж/моль [1] Теплота сгорания: 4540,5 кДж/моль [1] Чувствительность к удару: >10 Н·м [1] Чувствительность к трению: 160 Н [1]

Получают этерификацией диэтиленгликоля хлоруксусной кислотой, с последующей обработкой бис (хлорацетата) диэтиленгликоля азидом натрия в диметилсульфоксиде по схеме [2]:

2 NaN3, DM SO

4 0 oC N3CH2COOCH2CH2OCH2CH2OOCCH2N3

Используется как энергетический пластификатор полиглицидилазидных связующих СРТТ [3].

132

Список литературы

1.ICT Database of Thermochemical Volues. Version 2,0. — ICT. — Karlsruhe, Germany, 1999.

2.Drees D., Löffel D.,Messmer A ., Schmid K. // Propell., Explos.,

Pyrotech. — 1999. — Vol. 84. — P. 159—162.

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 с.

133

бис (2,2-динитропропил) ацеталь,

C8H14N4O10 ВDNPА

NO2 CH3 NO2

H3CCCH2OCOCH2CCH3

NO2 H NO2

Молекулярная масса: 326,22 Кислородный баланс: –63,76 % Массовая доля азота: 17,18 % Агрегатное состояние: твёрдый

Плотность: 1360 кг/м3 [1] Температура плавления: 33—35 °С [1]

Температура кипения: 150 °С (0,01 mm Hg) [1]

Энтальпия образования:

–641,83 кДж/моль [2] –660,65 кДж/моль [1] –633,04 кДж/моль [3]

Энергия образования:

–607,14 кДж/моль [2] –625,97 кДж/моль [1] –598,35 кДж/моль [3]

Получают окислительным нитрованием нитроэтанола персульфатными солями в присутствии катализатора — феррицианида калия — споследующей обработкой форм- и ацетальдегидами по схеме [1, 4, 5]:

Выход: 64 %.

134

BDNPA, будучи твердым веществом, в смеси с BDNPF в соотношении 50:50 образует эвтектическую смесь с температурой плавления – 18 °С, которая используется в качестве пластификатора высокоэнергетических артиллерийских баллиститных порохов, СРТТ широкого температурного диапазона эксплуатации [1, 4].

Список литературы

1.Gore G.M., Bhabewora R., Tipare K., Walunj N., Bhat V. BDNPA/F as Energetic Plasticizer in Propellant Formulations // 29th Int. Annual Conf. ICT. — June 1998. — P. 136/1—136/12.

2.Justice B.H., Carr I.H. The Heat of Formation of Propellant Ingredients // AFRPL-TR-67-311, AD 387455. — December 1967.

3.Energetic Mat. Center: Cheetah Reactant Library. Version 2.0. —

1998.

и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ, 2010. — 161 с.

5. Pat. 5648556 US. Hamilton R., Wardle R. — 1997.

135

F2NCH2CHOCH2CHCH2OCHCH2NF2

OCHCH2NF2

NF2

Молекулярная масса: 482,2 Кислородный баланс: –53,08 % Массовая доля азота: 17,4 %

Агрегатное состояние: прозрачная жидкость

Плотность: 1535 кг/м3 [1]

Энтальпия образования:

–870,69 кДж/моль [1] –866,88 кДж/моль [2]

Энергия образования:

–827,34 кДж/моль [1] –823,54 кДж/моль [2]

Теплота сгорания: 6787,7 кДж/моль [2]

Получают взаимодействием тетрафторгидразина с 1,2,3-трис (винилокси) пропаном в среде инертного растворителя по схеме [3]:

Выход: 96 %.

136

Рекомендован для использования в качестве высокоэнергетического пластификатора ТРТ в количестве от 20 до 40 % от общего веса топлива [3].

Список литературы

1.Anderson R.W.et.al. Investigation of the Thermodynamic Proper-

ties of Propellant Ingredients and the Burning Mechanism of Propellants // Dow Chemical Co. Annual progress report. — №. 1. — 1968. -AD- 387396.

2.Justice B.H., Carr I.H. The Heat of Formation of Propellant Ingredients // AFRPL-TR-67-311, AD 387455. — December 1967.

3.Pat. 3968160 US.Rud S.T. —1976.

137

N3CH2OCOCH2CHCH2OCOCH2N3

OCOCH2N3

Молекулярная масса: 434,1 Кислородный баланс: –82,05 % Массовая доля азота: 29,03 %

Агрегатное состояние: жидкость Теплота сгорания: 4985,6 кДж/моль [1]

Энтальпия образования: –139,75 кДж/моль [1] Энергия образования: –107,53 кДж/моль [1]

Получают взаимодействием глицерина с хлоруксусной кислотой в толуоле в присутствии катализатора — n-толуолсульфокислоты с последующим азидированием по схеме [2, 4]:

3NaN3, DMSO, t oC

N3CH2OCOCH2CHCH2OCOCH2N3

- 3NaCl

OCOCH2N3

Выход: более 50 %.

Имеет низкую температуру стеклования. Рекомендуется использовать для пластификации высокоэнергетических глицидилазидных связующих типа GAP и сополимеров GAP [2—4].

138

Список литературы

1.ICT Database of Thermochemical Values. Version 2,0. — ICT. — Karlsruhe, Germany. — 1999.

2.Drees D., Löffel D.,Messmer A ., Schmid K. // Propell., Explos., Pyrotech. — 1999. — Vol. 24. — P. 159—162.

3.Sinthesis and Characterization of Two Potential Energetic Azido Ethers / C. Pant [et al.] // Propell., Explos., Pyrotech. — 2006. — Vol. 31.

—6. — P. 477—481.

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.

139

1,3-бис (азидоацетокси) -2,2-бис C9H12N12O4 (азидометил) пропан, РЕAA

CH2OOCCH2N3

N3CH2-C-CH2N3

CH2OOCCH2N3

Молекулярная масса: 352 Кислородный баланс: –90,8 % Массовая доля азота: 47,73 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1390 кг/м3 [2] Вязкость: 2000 мПа·с [2]

Показатель преломления: 1,6745 (20 °С) [2] Температура стеклования: –51,9 °С [1]

–40,27 °С [2]

Энтальпия образования: 605,6 кДж/моль [1]

Температура начала интенсивного разложения: 215,8 °С [2]

Теплота сгорания: 3096,74 кДж/моль [1]

Получают взаимодействием 2,2-бис (2-бромметил) пропандиола-1,3 схлоруксусной кислотой с последующей обработкой полупродукта азидом натрияпосхеме [2]:

Выход: более 94 %.

140