Файл: Современные и перспективные компоненты порохов и твердых ракетных топлив..pdf

метил-3-метилоксетана (poly-AMMO) и гексогена как энергетического наполнителя.

Полимеризация замещенных четырехчленных оксетанов может привести к образованию высокомолекулярных полимеров с высоким молекулярным весом и более высоким удлинением по сравнению с GAP.

Синтез poly-BAMO может осуществляться двумя методами. По одному из них 3,3-бис(хлорметил)оксетан азидируют в растворителе, а полученный ВАМО полимеризуют или сополимеризуют с тетрагидрофураном (TGF) карбкатионной полимеризацией с использованием эфирата BF3 (катализатор) и бутандиола (инициатор) по схеме:

Второй метод предусматривает полимеризацию ВСНМО или сополимеризацию с тетрагидрофураном в присутствии эфирата BF3 (катализатор) и бутандиола (инициатор) с последующим азидированием по схеме:

11

Рoly-GLIN и poly-NIMMO имеют термо- и физико-хими- ческие характеристики, представленные в табл. 1.

Таблица 1

Термо- и физико-химические характеристики перспективных ПГС

По содержанию активного кислорода и плотности polyGLIN наиболее интересен. Однако при отверждении полиизоцианатами уретановые вулканизаты разрушаются при хранении или нагревании из-за возникающего в системе сопряжения β-водородного атома с уретановой группировкой. Вулканизаты рoly-NIMMO стабильны, так как в β-положении к уретановой группе находится метильная группа, а не водород.

Стабильность poly-GLIN повышают химическим способом, проводя полимеризацию глицидилнитрата в апротонных растворителях (хлороформ, дихлорэтан и др.) в присутствии в качестве инициаторов полиолов (1,4-бутандиол, этиленгликоль, глицерин и др.), что приводит к получению poly-GLIN в следующем виде:

Функциональность poly-GLIN определяется функциональностью инициатора.

13

Из линейных структур, насыщенных кислородом, в литературе рассматриваются как высокоэнергетические наполнители гидразиний нитроформиат (HNF), 1,1-диамино-2,2-динитроэти- лен (FOX-7), гексанитроэтан (HNE). В табл. 2 приведены некоторые характеристики этих веществ в сопоставлении с характеристиками гексогена (RDX) и перхлората аммония (РСНА, ПХА).

Наиболее интересное с точки зрения кислородного баланса вещество HNF, к сожалению, имеет низкую термическую стойкость, поэтому оно и не нашло применения в СРТТ и ВВ.

2.1.1. FOX-7

Близким к RDX по кислородному балансу, но более термостойким веществом является высокоэнергетический наполнитель с малой чувствительностью FOX-7.

Схема синтеза FOX-7 может быть представлена в общем

виде:

а) СH3O– / СH3OH; b) СH3OH / ;

c) HNO3 / H2SO4; d) NH3 (водный).

FOX-7 – желтый кристаллический продукт. Разлагается без плавления при температуре выше 200 °С, мало чувствителен к механическим воздействиям. Производство FOX-7 освоено в полузаводском масштабе.

15

FOX-7 совместим с большинством связующих (за исключением НТРВ, R-45HT), изоцианатами, энергетическими пластификаторами (BuNENa, K-10), является перспективным малочувствительным высокоэнергетическим наполнителем.

В патентах описано его применение в пластизольных, нечувствительных высокоэнергетических ВВ, артиллерийских порохах, СРТТ.

2.1.2. HNF

HNF рассматривается как многообещающий бесхлорный окислитель РТТ. В сочетании его с энергетическими связующими типа GAP, BAMO можно получить РТТ с низкой сигнатурой пламени. Введение в состав алюминия позволяет создать СРТТ для космических целей.

HNF впервые синтезирован в 1951 г. по схеме: N2H4 + HC(NO2)3 → N2H5+ C(NO2)3–

Это желтое кристаллическое вещество, имеющее следующие характеристики: ρ = 1860 кг/м3, Тпл = 124 °С, H 0f = –393,4 кДж/кг.

Опытное производство (производительностью 300 кг/год) организовано в Японии.

2.1.3. TNAZ

Среди моноциклических нитроаминов наряду с НМХ и RDX наибольший интерес представляет 1,1,3-тринитроазетидин (TNAZ), который содержит в молекуле кроме нитразагруппы гемдинитрометильную. Это белый кристаллический продукт,

Тпл =101 °С, ρ=1840 кг/м3, КБ =–16,7%, H 0f =+36,40 кДж/моль,

теплота взрыва составляет 6190 кДж/кг. Он имеет низкую чувствительность к удару, но высокую (на уровне HNF) чувствительность к трению.

17