RU2318789C1 - Модификатор взрывчатых веществ - Google Patents

Модификатор взрывчатых веществ Download PDF

Info

Publication number
RU2318789C1
RU2318789C1 RU2006136245/02A RU2006136245A RU2318789C1 RU 2318789 C1 RU2318789 C1 RU 2318789C1 RU 2006136245/02 A RU2006136245/02 A RU 2006136245/02A RU 2006136245 A RU2006136245 A RU 2006136245A RU 2318789 C1 RU2318789 C1 RU 2318789C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
formula
compound
modifier
modifier according
Prior art date
Application number
RU2006136245/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Александрович Иванов
Александр Юрьевич Фролов
Владимир Валерьевич Осинин
Владимир Михайлович Перевезенцев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИФОХИМ"
Компания с ограниченной ответственностью ИФО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИФОХИМ", Компания с ограниченной ответственностью ИФО filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИФОХИМ"
Priority to RU2006136245/02A priority Critical patent/RU2318789C1/ru
Priority to US12/445,387 priority patent/US20100096050A1/en
Priority to PCT/RU2007/000556 priority patent/WO2008048146A2/ru
Priority to JP2009533273A priority patent/JP2010506821A/ja
Priority to EP07861028.4A priority patent/EP2128117A4/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2318789C1 publication Critical patent/RU2318789C1/ru
Priority to US13/473,369 priority patent/US20120291931A1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/006Stabilisers (e.g. thermal stabilisers)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/005Desensitisers, phlegmatisers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к взрывчатым веществам, в том числе газогенерирующим составам, ракетным топливам и порохам. Предложен модификатор взрывчатых веществ, выбранных из ряда сложных полных или неполных нитратов одноатомных, двухатомных, трехатомных или многоатомных спиртов, нитроцеллюлозы, нитроаминов, азидов, нитробензолов, нитроанилинов, нитроалканов и их смеси. Модификатор взрывчатых веществ представляет собой неорганическую кислоту, выбранную из группы: ортоборная кислота, фосфористая кислота, ортофосфорная кислота, или органическую кислоту, выбранную из группы: 2-нитробензойная кислота, 3-нитробензойная кислота, 4-нитробензойная кислота, или соединение формулы (Ι)
Figure 00000001
где R=-H, -ОН, -СООН, -COONa, R1=-Н, -ОН, - СООН; -COONH4, -COONa, R2=-Н, -ОН, -СООН, -COONa,
Figure 00000002
а R1 и R имеют вышеуказанные значения, или формулы (ΙΙ)
Figure 00000003
где R=-ОН, -OK, -ONH4, -ONa, R1= ординарная связь или - С2Н4, R2 отсутствует или означает Н2O или 2Н2O. Изобретение направлено на создание универсального модификатора взрывчатых веществ, изменяющего термодинамические параметры, механические, физические, химические и биохимические свойства взрывчатых веществ. 29 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к модификаторам из ряда органических и неорганических соединений, способных изменять термодинамические параметры, физические, химические, биохимические свойства взрывчатых веществ, в том числе газогенерирующих составов, ракетных топлив и порохов на их основе.
Известно, что при взаимодействии (этерификации) со смесью азотной и серной кислот одноатомные (алканолы, алкоголи), двухатомные (алкандиолы, гликоли, диолы), трехатомные (триолы, глицерины), многоатомные (высшей атомности) спирты и возможные их изомеры легко образуют соответствующие сложные, полные или/и неполные эфиры азотной кислоты (азотнокислые эфиры, азотные эфиры, нитраты) [1-5], которые в той или иной степени взрывчаты, причем нитраты одноатомных спиртов менее взрывчаты, чем нитраты многоатомных спиртов [3], что и определяет их применение в качестве бризантных веществ [3], то есть очень быстро разлагающихся веществ с выделением большого объема сильно нагретых газов [2, 5], то есть это дробящие взрывчатые вещества [1], применяющиеся в подрывных работах [1-5], но неприменимые для стрелкового оружия [1-5], так как произошел бы не выстрел, а дробящий взрыв с разрывом самого ствола, а снаряд даже не успел бы покинуть ствол орудия [1].
Одним из таких представителей взрывчатых веществ является сложный полный эфир трехатомного спирта (глицерина) и азотной кислоты, тринитрат глицерина, неправильно называемый нитроглицерином [1, 3-5]. Тринитрат глицерина взрывается от толчка [1], нагревания [5], удара, сотрясения, под влиянием детонации, например взрыва запала гремучей ртути, в результате саморазложения [2] и простого прикосновения [3], однако простота процесса синтеза тринитрата глицерина, его малостадийность и малоотходность, а также доступность и дешевизна исходных веществ (полупродуктов) при получении тринитрата глицерина делает его производство экономически выгодным, а постоянство состава как целевого продукта, которым является сам тринитрат глицерина, так и незначительного количества примесей, что очень важно при составлении композиций (составов, рецептур) на его основе, делает его относительно перспективным соединением (веществом) по сравнению с другими веществами аналогичного применения (назначения, использования) [1-5].
Известно применение (использование) тринитрата глицерина в составе двухосновных порохов [1-5], различных видов (модификаций) динамита [1-5].
Тринитрат глицерина в чистом виде не применяется из-за его крайней неустойчивости, причем при его разложении выделяется не только колоссальное количество энергии в виде тепла и огромный объем раскаленных газов: азота, воды, двуокиси углерода, но и кислород в свободном состоянии [1, 2], который может быть использован для усиления взрывного действия тринитрата глицерина в его смеси с горючими материалами, включая эфиры азотной кислоты как одноатомных, двухатомных, трехатомных и многоатомных спиртов, так и клетчатки (целлюлозы) [1-5], то есть можно получать динамиты с активной и неактивной массой [1], например, с инфузорной землей, особый вид кремнезема (пористый SiO2, кизельгур) [1-5].
В настоящее время, наряду с тринитратом глицерина, большое значение в качестве взрывчатых веществ приобрели и другие нитраты спиртов, то есть сложные полные или/и неполные эфиры спиртов и азотной кислоты, например метилнитрат, этилнитрат [4], этиленгликольдинитрат [2, 4], пропиленгликольдинитрат [2], маннитгексанитрат, пентаэритриттетранитрат [1] и так далее [6, 7]. Они более безопасны в обращении по сравнению с тринитратом глицерина, но так же, как и он, непригодны для использования при стрельбе из огнестрельного оружия.
Известно, что в молекуле клетчатки (целлюлозы), образовавшейся из молекулы глюкозы, сохранились спиртовые гидроксильные группы глюкозы, что и относит клетчатку (целлюлозу) к классу спиртов и определяет ее свойства спиртов [1-5], причем в молекуле клетчатки приходится по три гидроксильные группы, поэтому при ее взаимодействии (этерификации) со смесью азотной и серной кислот образуются сложные как полные, так и неполные азотнокислые эфиры клетчатки, т.е. в зависимости от условий проведения реакции этерификации остатки азотной кислоты могут заместить один, два или все три гидроксила с образованием соответственно мононитрата, динитрата и тринитрата клетчатки (целлюлозы) [или же мононитро-, динитро- и тринитроклетчатки (целлюлозы)] [5].
Известно, что тринитроклетчатка или пироксилин, где все три гидроксила замещены на остатки азотной кислоты [1-5], как и тринитрат глицерина, является детонирующим взрывчатым веществом большой силы и применяется в качестве дробящего взрывчатого вещества в подрывных работах, но не применяется для стрельбы из ствольного и ракетного оружия, так как дробящий взрыв разорвал бы саму установку, прежде чем снаряд пришел бы в движение [1-5]. Чтобы использовать тринитроклетчатку в ствольных системах, нужно замедлить скорость ее сгорания, так как при этом давление образующихся газов будет нарастать постепенно и приводить снаряд в движение (выталкивать его) [1-5]. Тринитроклетчатку для уменьшения скорости ее сгорания желатинизируют с помощью различных растворителей, например, таких как ацетон, уксусно-амиловый эфир и другие [1], т.е. тринитрат клетчатки набухает и образует густую студинистую массу, из этой массы прессуют ленты различной толщины и размеров, которые при высыхании могут быть применены в качестве бездымного пороха. Они сгорают медленнее тринитрата клетчатки, что дает возможность использовать их для стрельбы из ствольных и ракетных установок. Для оружейного бездымного пороха их режут на мелкие кусочки. Известно, что тринитрат клетчатки желатинизируют также при помощи тринитрата глицерина, при этом образовавшаяся масса представляет собой особый вид динамита, также применяемый в подрывном деле под названием «гремучий студень» [1]. Так как свойства тринитрата клетчатки (целлюлозы) сходны со свойствами аналогичных полных или неполных эфиров, образующихся при взаимодействии (этерификации) соответствующих предложенных нами спиртов со смесью азотных и серных кислот, то принципы подхода к решению задач по целенаправленному изменению термодинамических (термохимических) параметров и стойкости к воздействиям, отрицательно влияющим на свойства и качество тринитрата клетчатки (целлюлозы), являются аутентичными, а также и вещества (соединения), используемые (применяемые) в качестве универсальных модификаторов новых композиционных составов рецептур энергетических систем движущей силы на их основе. Причем некоторые сорта бездымных порохов состоят из смеси, содержащей одновременно тринитрат клетчатки и ~ 30% тринитрата глицерина [4], то использование (применение) только одного и того же универсального модификатора позволяет не только улучшить совместимость компонентов в несколько компонентной системе, но и исключить или уменьшить общее содержание каждой из ее составляющих, так как использование (применение) универсального модификатора позволяет отказаться от применения многих других компонентов, необходимых для придания ей требуемых свойств, а также обеспечить дополнительное улучшение других свойств, в том числе био-, радио-, свето-, термо-, химическую и антиокислительную стойкость, которую приобретает система при использовании только одного из предложенных нами универсальных модификаторов.
На основании проведенной нами проработки материалов периодической и патентной литературы по использованию (применению) взрывчатых веществ (соединений) и композиций на их основе, предназначенных для различных целей, определяется основной недостаток, а именно: постоянный и ограниченный ассортимент добавок, не обладающих достаточной эффективностью и универсальностью, причем создаваемые на их основе композиции (составы, рецептуры) не решают многих проблем, связанных с чувствительностью, температурой, давлением, объемом образующихся веществ, их составом и экологичностью, скоростью горения и перехода ее в детонацию.
До настоящего времени ведутся интенсивные работы по созданию новых композиционных составов рецептур взрывчатых веществ с универсальными свойствами.
Известно, что бездымные пороха изготовляются на основе нитратов целлюлозы в составе с различными пластификаторами. Бывают бездымные пороха на основе тринитрата глицерина (баллистиды) и пироксилина [Советский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1983, с.119]. Бездымные пороха, как артиллерийские баллиститные и пироксилиновые, так и баллиститные ракетные твердые топлива, отличаются большим разнообразием по габаритно-массовым параметрам (характеристикам), составу, чувствительности к различного рода механическим воздействиям, энергетическим параметрам, скорости горения, чувствительности к детонационному импульсу. В настоящее время наиболее используемыми в промышленности взрывчатыми веществами являются гексоген и октоген, однако они обладают высокой чувствительностью к разного рода механическим воздействиям и не могут применяться без ввода в их состав флегматизаторов [Патент RU № 2226522, Кл. С06В 25/00, 21/00, 25/24, 31/32, С06D 5/06, опубликовано 10.04.2004, Бюл. № 10].
Известны пороховые взрывчатые композиции (составы, рецептуры) на основе бездымных пироксилиновых, артиллерийских баллиститных порохов, баллиститных твердых ракетных топлив, их смесей [Патенты RU №№1810321; 2021239; 2026274; 2026275; 2046117; 2074160; 2092473; 2099396; 2130446; 2176632; 2086524 С1, 10.08.1997; 2122990 С1, 10.12.1998; 2096396 С1, 20.11.1997; GB 1265718, 08.03.1992; GB 1307967, 21.02.1973; Патенты US №№ 3235425; 3186882, 01.06.1965; 3713917, 30.01.1973; 4555276; 5445690; Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. - М.: Недра, 1980, с.28]; в материалах этих работ, как правило, составы взрывчатых веществ обладают значительной чувствительностью к разного рода механическим и другим воздействиям, при этом не всегда достигается требуемый результат.
Известно, что до настоящего времени в качестве бризантных взрывчатых веществ применяются (используются) гексоген, октоген, которые обладают высокой чувствительностью и поэтому не могут применяться (использоваться) в чистом виде. Для понижения их чувствительности и обеспечения безопасного обращения с ними их используют (применяют) только в сочетании с различными невзрывчатыми добавками (флегматизаторами), в качестве добавок (флегматизаторов) используются (применяются) непредельные и предельные твердые углеводороды, такие как воск, парафин, церезин и другие химические вещества (соединения), аналогичные соединениям типа стеарина, а также различные каучуки и полимеры, пластифицированные неактивными и активными (взрывчатыми) пластификаторами. Мощные взрывчатые вещества обычно содержат в своем составе флегматизаторов от 2,5 до 10 мас.% [Патент RU 2252925, кл. С06В 25/34, 45/22, 28.10.2003, опубл. 27.05.2006. бюл. № 15]. В работе [LLNL Explosive Handbook. Properties of Chemical Explosive and Explosive Simlants /Dobratz B.M., Livermore, California, 1981] приводятся взрывчатые составы, содержащие гексоген (95-93,5%) и флегматизатор (5-6,5%), состоящий из смеси синтетического церезина (45%), природного церезина (15%), стеарина (38,8%) и красителя оранжевого жирорастворимого (1,2%); октоген (97,5%) и флегматизатор (2,5%), состоящий из полиметилметакрилата (1,2%), графита (0,5%), и оксизина (0,8%), и другие широко применяемые смесевые взрывчатые составы.
Известно более мощное взрывчатое вещество (соединение) из класса циклических нитраминов 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло (5,5,0,03,11,05,9) додекан по сравнению с гексогеном и октогеном, причем по своей химической стойкости и чувствительности он аналогичен октогену, то есть обладает большой чувствительностью к разного рода механическим воздействиям и малой химической стойкостью [патент RU №2199540 от 26.04.2001. Способ получения 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло (5,5,0,03,11,05,9) додекана /Сысолятин С.В., Лобанова А.А., Черникова Ю.Т.].
В работе [Патент US № 5587533, High perfomanse pressable explosive compositions/ Braithwaite P.C., Lund О.К., Wardle R.В.] предложены взрывчатые составы на основе 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло (5,5,0,01,11,05,9) додекана и флегматизатора (активной связующей добавки) в количестве 5-10 мас.%, состоящего из полиглицидилнитрата, полиглицидилазида и других.
В работе [Simpson R.L., Urtiew P.A., Ornellas D.L., et al. CL-20 performance exceeds that of HMX and its Sensitivity is moderate // Propellants, Explosives - 1997 - № 22 - Pp.249-255] предложен состав, состоящий из основы 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло(5,5,0,01,11,05,9) додекана (ГАВ. CL-20), флегматизированного полиуритановым полимером Estane-5703-P, причем этот состав обладает более высокой чувствительностью, чем состав из октогена с тем же полиуритановым полимером.
В работе [Патент RU 2252925, Кл. С06В 25/34, 45/22, 28.10.2003, опубл. 27.05.2006. Бюл. №15] предложен состав на основе 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло (5,5,0,0,3,11,05,9) додекана (98,5-97 мас.%) и флегматизатора (1,5-3 мас.%), состоящего из стеариновой кислоты, и/или парафина, и/или церезина, или их смесей, хотя работы по улучшению свойств взрывчатых составов на основе этих соединений (веществ) продолжаются и есть некоторый успех, однако достигнуть результатов, позволяющих безопасно применять (использовать) их по назначению, имеет большое затруднение из-за их нестабильности.
Известно, что применение (использование) жидких взрывчатых соединений (веществ) и их композиционных составов рецептур является одним из важных и перспективных направлений в решении определенных задач различного целевого назначения, причем жидкие или гетерогенные, консистентные растворы на их основе при обычных условиях более технологичны по сравнению с твердыми взрывчатыми веществами (соединениями) [Патент RU 2063944, кл. С06В 25/10, 1996, опубл. в бюл. № 20 от 20.07.96].
Однако использование (применение) жидких взрывчатых веществ, таких как тринитрат глицерина, или композиций (составов, рецептур) на его основе очень ограничено из-за их крайне высокой чувствительности к различным механическим воздействиям, несмотря на это, высокоэнергетические вещества (соединения), в особенности тринитрат глицерина, являются постоянными объектами для создания на их основе взрывчатых композиций различного назначения. Для уменьшения (снижения) их чувствительности к различного рода воздействиям используются (применяются) флегматизирующие добавки. С помощью ввода таких добавок создан целый ряд так называемых тринитроглицериновых взрывчатых композиций (составов, рецептур) различного целевого назначения, к которым относятся и получаемые в промышленности (промышленные) взрывчатые вещества, такие как победиты, детониты и аналогичные им соединения. Хотя эти композиции (составы, рецептуры) имеют относительно низкую чувствительность к механическим воздействиям вследствие низкого содержания (примерно 10%) тринитрата глицерина, и в то же время, и по той же причине они обладают низкими энергетическими характеристиками (параметрами).
Известен ряд композиций (составов, рецептур) на основе тринитрата глицерина [Патент US 3108916, кл. С06В 19/02, 1963. Патент US 2988436, Кл. С06D 5/04, 1961. Патент US 4011114, кл. С06В 45/10, 1976]. У этих композиций (составов, рецептур) довольно высокая чувствительность к механическим воздействиям и низкая энергетика из-за низкого (небольшого) кислородного коэффициента. Известно использование (применение) тринитрата триметилолэтана в качестве флегматизатора тринитрата глицерина. [Патент US 3423256, кл. С06В 3/00, 1969]. Однако существенное снижение чувствительности жидкого взрывчатого состава достигается только при введении в тринитрат глицерина больших количеств флегматизатора, при этом резко ухудшаются его взрывчатые характеристики (параметры). Исходя из вышеизложенного следует, что проблема создания высокоэнергетических взрывчатых гетерогенных консистенций (растворов), обладающих достаточно низкой чувствительностью к различного рода механическим воздействиям, является до настоящего времени весьма актуальной и не решенной, так как общими недостатками описанных взрывчатых составов является большая чувствительность к различного рода механическим воздействиям. Поэтому создание новых взрывчатых композиций с использованием (применением) предложенных нами модификаторов, не известных ранее по данному назначению, с заданными в зависимости от поставленной цели механическими и различного рода другими свойствами имеет новизну.
Общими недостатками описанных в материалах этих патентов взрывчатых составов является их большая чувствительность к различного рода механическим воздействиям.
До настоящего времени является весьма актуальным и перспективным создание взрывчатых веществ, предназначенных для изготовления удлиненных и листовых зарядов, детонирующей ленты и других аналогичных материалов (изделий) для специальных взрывных работ. Известны пластичные взрывные вещества гексопласты ГП-74; ГП-87; ГП-87К [«Перечень рекомендуемых промышленных взрывчатых материалов». - М.: Недра, 1977, стр.28] и эластичные взрывчатые вещества [Патент US 3723204, Кл. 149-19 С06В 3/00, С06С 1/100, 1973; Патент Англия № 1297706, Кл. С06В 15/01, 1970 г.], такие взрывчатые вещества по своему составу относятся к смеси эффективных кристаллических взрывчатых веществ, как правило это гексоген в сочетании с различными связующими веществами, например каучуками, которых в композиционных материалах содержится 13-30%. Эти составы используются (применяются) для специальных взрывных работ. Однако они обладают высокой чувствительностью к различного рода механическим воздействиям, так частота взрывов при стадийном испытании составляет 70%, причем происходит частый и быстрый переход горения этих составов во взрыв.
Известен взрывчатый состав, содержащий в качестве основы коллоксилин, пластифицированный жидкими нитроэфирами многоатомных спиртов, например тринитратом глицерина, а также стабилизатор химической стойкости. [Светлов Б.Я. и Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. - М.: Недра, 1973, с.185]. Этот взрывчатый состав обладает большой взрывоопасностью.
Известен взрывчатый состав, также содержащий в качестве основы коллоксилин и пластифицированный жидкими нитроэфирами многоатомных спиртов, например тринитратом глицерина, стабилизатор химической стойкости и мелкодисперсные частицы высокоплотного вещества. Стабилизатором химической стойкости является централит. [Патент RU 2105746, Кл. С06В 25/18, опубл. 27.02.1998 в бюл. № 6].
До настоящего времени является весьма актуальным и перспективным создание газогенерирующих составов, в том числе для огнетушителей, мешков безопасности и других пневматических устройств. Известен газогенерирующий состав для огнетушителей на основе эфира целлюлозы, который содержит 30-40% в качестве пластификатора вещество (соединение) формулы
Figure 00000007
[Патент US 3873579, Кл. С06D 5/06, 1975]. Температура горения этого состава составляет 2000-2500 К. Другой газогенерирующий состав для огнетушителей содержит в своей композиции в мас.% дибутилфталата (17), ацетата целлюлозы (7, 6), N-метил-п-нитроанилина (1), нитрата целлюлозы (30,4), тринитрата пентаэритрита (37), этилцентралита (2), окиси олова (5), причем температура его горения 1700 К. [Патент US 3639183, Кл. С06D 5/06, 1972]. Целью усовершенствования таких составов является снижение чувствительности к различного рода механическим воздействиям и уменьшение температуры горения, причем основные компоненты таких составов остаются почти без изменения как в качественных, так и количественных отношениях. Так известен газогенерирующий состав, состоящий в мас.% соотношениях из нитрата целлюлозы (59-69) основы, 1,6-диазидо-2-ацетокси-4-окса-гексана (30-40) в качестве пластификатора, а остальными добавками являются диметилдифенилмочевина (0,5-0,6) и вазелин (0,4-0,5), и температурой горения состава 1450 К [Авторское свидетельство RU № 918289, М. Кл. С06D 5/06, УДК 662.16 (088.8), опубликовано 07.04.82. Бюл. № 13, дата опубликования описания 10.04.82], однако все эти составы обладают повышенной чувствительностью к механическим воздействиям, высокой температурой и скоростью горения.
Ранее считалось, что кислоты способствуют разложению многих взрывчатых веществ (соединений) [Л.А.Смирнов «Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них», под редакцией Л.В.Забелина. - М.: 1997 год]. Однако известен стабилизатор химической стойкости пороха, твердого ракетного топлива и газогенерирующего состава на основе нитроцеллюлозы, представляющий собой борную или фосфористую кислоту, или органическую кислоту или ее соль формулы (I)
Figure 00000008
где R=-H, -ОН, -СООН, -COONa
R1=-Н, -ОН, -СООН; -COONH4, -COONa,
R2=-Н, -ОН, -СООН, -COONa, остаток соединения формулы
Figure 00000009
, в котором R1 или R имеют вышеуказанные значения,
или формулы (II):
Figure 00000010
где R=-ОН, -OK, -ONH4, -ONa,
R1=-связь или -С2Н4,
R2 отсутствует или означает Н2O или 2Н2O [Патент RU 2244703, Кл. С06В 25/18, 21/00, 25/28 С06D 5/00, 02.12.2003, опубл. 20.01.2005. Бюл. № 2].
Технической задачей изобретения является создание универсального модификатора взрывчатых веществ из ряда сложных полных или неполных нитратов одноатомных, двухатомных, трехатомных или многоатомных спиртов, нитроцеллюлозы, нитроаминов, азидов, нитробензолов или нитроалканов, введение которого в эти взрывчатые вещества позволяет изменять их термодинамические параметры, физические, химические, биохимические свойства и создавать на основе этих взрывчатых веществ, с введенными в них модификаторами, взрывчатые и невзрывчатые композиционные составы рецептур жидкого (консистентного), гетерогенного или твердого агрегатного состояния в зависимости от поставленных целей (задач) с требуемыми свойствами, которыми можно варьировать, изменяя соотношение входящих в их состав компонентов.
Техническим результатом изобретения является ингибирование преждевременного разложения взрывчатых веществ (соединений) на всех первоначальных стадиях развития этого процесса, с последующим его инициированием (активированием) в результате плавного и быстрого нарастания (возрастания) температуры, что приводит к взрывчатому разложению или горению в зависимости от недостатка или наличия в системе достатка или избытка кислорода, как за счет кислородосодержащих соединений (веществ), так и в результате выделения кислорода в чистом виде при разложении веществ (соединений), входящих в состав взрывчатых рецептур, т.е. регулирование скорости их разложения, а также снижение чувствительности взрывчатых веществ к различным механическим воздействиям, улучшение степени прессования.
Технический результат достигается использованием известных, дешевых и доступных соединений (веществ) из классов неорганических, органических кислот и их солей в качестве универсального модификатора взрывчатых веществ из ряда сложных полных или неполных нитратов одноатомных, двухатомных, трехатомных или многоатомных спиртов, нитроцеллюлозы, нитроаминов, нитроанилинов, азидов, нитробензолов, нитроалканов и их смеси, причем соединения из классов неорганических или органических кислот или их солей выбраны из группы: ортоборная кислота, фосфористая кислота или ортофосфорная кислота, или соединение формулы (I):
Figure 00000011
где R=-Н, -ОН, -СООН, COONa,
R1=-Н, -ОН, -СООН, -COONH4, -COONa,
R2=-Н, -ОН, -СООН, -COONa,
Figure 00000009
, а R1 и R имеют вышеуказанные значения, или формулы (2):
Figure 00000012
где R=-ОН, -ОК, -ONH4, -ONa,
R1=-одинарная связь или - C2H4,
R2 отсутствует или Н2O, или 2Н2O,
или формулы (3):
Figure 00000013
при R=-NO2; R1=R2=-H - это 2-нитробензойная кислота (о-нитробензойная кислота),
при R1=-NO2; R=R2=-H - это 3-нитробензойная кислота (м-нитробензойная кислота),
при R2=-NO2; R=R1=-H - это 4-нитробензойная кислота (п-нитробензойная кислота).
Предпочтительными кислотами и солями приведенных выше формул являются следующие соединения:
Соединением формулы (I) при R=-ОН, R1=-COOH, R2=
Figure 00000009
является 5,5′-метилендисалициловая кислота.
Соединением формулы (I) при R=-ОН, R1=-COONH4, R2=
Figure 00000009
является диаммонийная соль 5,5′-метилендисалициловой кислоты.
Соединением формулы (I) при R=-COOH, R1=-COOH, R2=-H является ортофталевая кислота.
Соединением формулы (I) при R=H, R1=-COOH, R2=-COOH является изофталевая кислота.
Соединением формулы (I) при R=-COOH, R1=H, R2=-COOH является терефталевая кислота.
Соединением формулы (I) при R=-COONa, R1=H, R2=-COONa является динатриевая соль терефталевой кислоты.
Соединением формулы (I) при R=H, R1=-COONa, R2=-COONa является динатриевая соль метафталевой кислоты.
Соединением формулы (I) при R=-COOH, R1=-ОН, R2=-H является салициловая кислота.
Соединением формулы (I) при R=-ОН, R1=-COONa, R2=-H является натриевой солью салициловой кислоты.
Соединением формулы (I) при R=-COOH, R1=-H, R2=-H является бензойная кислота.
Соединением формулы (I) при R=-COONa, R1=-H, R2=-H является натриевая соль бензойной кислоты.
Соединением формулы (I) при R=-СООН, R1=-H, R2=-ОН является параоксибензойная кислота.
Соединением формулы (I) при R=-H, R1=-СООН, R2=-ОН является метаоксибензойная кислота.
Соединением формулы (II) при R=-ОН, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является щавелевая кислота.
Соединением формулы (II) при R=-ОН, R1=одинарная связь, R2=2H2O является щавелевая кислота 2-водная.
Соединением формулы (II) при R=-OK, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является калий щавелево-кислый.
Соединением формулы (II) при R=-ONa, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является натрий щавелево-кислый.
Соединением формулы (II) при R=-ONH4, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является аммоний щавелево-кислый.
Соединением формулы (II) при R=-ОН, R1=-С2Н4, R2 - отсутствует является янтарная кислота.
Перечисленные соединения имеют, в основном, относительно низкую температуру разложения и относительно высокую температуру воспламенения, в связи с чем часть тепловой энергии будет тратиться на разложение этих веществ при введении их в указанные взрывчатые вещества, при этом уменьшится общая (суммарная) температура образующихся газов с одновременным увеличением их объемов и произойдет пропорциональное развитие давления за счет газов, образующихся в результате разложения и/или горения этих соединений.
Взрывчатыми веществами из ряда сложных полных или неполных нитратов одноатомных, двухатомных, трехатомных или многоатомных спиртов, нитроцеллюлозы, нитроаминов, нитроанилинов, азидов, нитробензолов или нитроалканов, в которые предлагается вводить вышеперечисленные модификаторы, могут являться следующие взрывчатые вещества:
- взрывчатые вещества формулы
Figure 00000014
где R или/и R1=-СН3, -Н,
Figure 00000015
, -CH2-O-NO2, n=1-4;
при R=R1=-CH2-O-NO2; n=1 - это глицеринтринитрат (нитроглицерин);
при R=R1=-Н; n=1 - это метилнитрат;
при R=-СН3; R1=-Н; n=1 - это этилнитрат
при R=-CH2-O-NO2; R1=-Н; n=1 - это этиленгликольдинитрат;
при R=-СН3; R1=-CH2-O-NO2; n=1 - это пропиленгликольдинитрат;
при R=R1=-CH2-O-NO2; n=4 - это маннитгексанитрат (нитроманнит);
при R=-CH2CL; R1=-CH2-O-NO2; n=1 - это монохлоргидриндинитрат;
при R=-H; R1=
Figure 00000015
; n=4 - это пентаэритриттетранитрат (пентрит);
- нитроизобутилглицеринтринитрат формулы
Figure 00000016
- диэтанол-N-нитроаминдинитрат (ДИНА) формулы
Figure 00000017
- диглицеринтетранитрат формулы
Figure 00000018
- диэтиленгликольдинитрат (дигликольдинитрат, динитродигликоль) формулы
Figure 00000019
- тринитрат клетчатки (тринитроклетчатка, тринитрат целлюлозы, тринитроцеллюлоза) - [С6Н7O2(O-NO2)3]n;
- этилен-N,N'-динитрамин (эдна, гелеит)
NO2NH-(CH2)2-NHNO2;
- нитрогуанидин(NH2)2C=NNO2;
- нитромочевина NH2CONHNO2;
- N,N′-бис(β,β,β-тринитроэтрил) карбамид или N,N′-бис(β,β,β-тринитроэтрил) мочевина (БТЭМ)
Figure 00000020
- взрывчатое вещество формулы
Figure 00000021
При R1=-NO2; R2=R3=R4=R5=-Н - это N-нитроанилин;
При R1=R4=-NO2; R2=-СН3; R3=R5=-Н - это 4-нитрофенил-N-метилнитроамин (N-нитро-N-метил-4-нитроамин);
При R1=R5=-Н; R2=-СН3; R3=R4=-NO2 - это 2,4-динитро-N-метиланилин;
При R1=R3=R4=-NO2; R2=-СН3; R5=-Н - это 2,4-динитрофенил-N-метилнитроамин (N-нитро-N-метил-2,4-динитроанилин);
При R1=-Н; R2=-СН3; R3=R4=R5-NO2 - это N-метил-2,4,6-тринитроанилин;
При R1=R3=R4=R5=-NO2; R2=-СН3 - это N-метил-N,2,4,6-тетранитроанилин (N-метил-N-нитро-2,4,6-тринитроанилин);
При R1=-Н; R2=-СН3; R3=R4=R5-NO2 - это N-[метил-2,4,6-тринитроанилин;
R1=R3=R4=R5=-NO2; R2=-СН3 - это N-метил-N,2,4,6-тетранитроанилин (N-метил-N-нитро-2,4,6-тринитроанилин или 2,4,6-тринитроанилин-N-метилнитроамин, тетрил);
При R1=R2=-Н; R3=R4=R5=-NO2 - это 2,4,6-тринитроанилин;
- взрывчатое вещество формулы
Figure 00000022
При R1=-ОН; R2=R4=R6=-NO2; R3=R5=-H - это 2,4,6-тринитрофенил (пикриновая кислота);
При R1=CL; R2=R4=R6=-NO2; R3=R5=-Н - это 2,4,6-тринитрохлорбензол;
При R1=R3=-ОН; R2=R4=R6=-NO2; R5=-Н - это 2,4,6-тринитрорезорцин (тринитрорезорцин, стифлиновая кислота);
При R1=-ОСН3; R2=R4=R6=-NO2; R5=-Н - это 2,4,6-тринитроанизол (2,4,6-тринитро-метоксибензол);
При R1=R3=NH2; R2=R4=R6=-NO2; R5=-H - это 1,3-диамино-2,4,6-тринитробензол (2,4,6-тринитрофенилендиамин);
При R1=R3=R5=NH2; R2=R4=R6=-NO2 - это 1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензол;
При R1=СН3; R2=R4=R6=-NO2; R3=R5=-Н - это 2,4,6-тринитротолуол (тротил, тол);
При R1=-СН3; R2=R4=R6=-NO2; R3=OH; R5=-Н - это тринитрокрезол;
При R1=R3=R6=-NO2; R2=R4=R6=H - это 1,3,5-тринитробензол;
При R1=-СН3; R2=R4=R6=-NO2;
Figure 00000023
R5=-Н, R5=-Н - это 1-метил-3-третбутил-2,4,6-тринитробензол;
При R1=R3 -СН3; R2=R4=R6=-NO2;
Figure 00000024
- это 1,3-диметил-5-третбутил-2,4,6-тринитробензол;
При R1=R3 -СН3; R2=R4=R6=-NO2; R5=-H - это 2,4,6-тринитрометаксилол (1,3-диметил-2,4,6-тринитробензол);
Изомеры тетранитробензола;
- 1,3,5-тринитро-1,3,5-триазациклогексан (гексоген)
Figure 00000025
- 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетраазациклооктан (циклотетраметилен-тетранитрамин, октоген)
Figure 00000026
- 2,2′,4,4′,6,6'-гексанитродифенил;
- 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенилсульфид (гексид);
- 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенилсульфон;
- 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитростильбен;
- 3,3′-диамино-2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенил;
- 2,4,6,-гексанитродифениламин;
- Изомеры тринитронафталина;
- Изомеры тетранитронафталина;
- Нитроалканы:
С(NO2)4-тетранитрометан;
CH2(NO2)CH2NO2-1,2-динитроэтан;
CH3CH(NO2)2-1,1-динитроэтан;
СН3СН(NO2)2-1,1,1-тринитроэтан;
С2(NO2)6-гексанитроэтан;
- C6(NO2)3(N3)3-тринитротриазидобензол;
- С3N3(N3)3-циануртриазид.
Приведенные (обозначенные) нами в материале текста взрывчатые вещества (соединения) и их смеси не ограничивают возможный ассортимент различных других взрывчатых веществ (соединений), которые в сочетании (смеси) с предложенными нами соединениями (веществами) из классов органических, неорганических кислот и их солей или других классов веществ (соединений), обладающих сходными свойствами и используемых в качестве универсальных модификаторов, могут также аналогично (целенаправленно) влиять на различные параметры и свойства создаваемых на их основе новых энергетических систем движущей силы с требуемыми для каждой конкретной цели характеристиками, причем один и тот же взрывчатый состав может обладать разной скоростью разложения в зависимости и от способа (метода) его активации и проявлять также свойства простого горения, не переходящего в детонацию, или бризантности, т.е. осуществить возможность применения (использования) двухкомпонентного взрывчатого состава на основе приведенных нами взрывчатых веществ в сочетании (смеси) с предложенными нами модификаторами в индивидуальном виде каждого одного их них, в качестве действующего начала новых композиционных составов рецептур одноосновных порохов, газогенерирующих составов с или без использования (применения) в их составах пироксилина (безпироксилиновых порохов).
Так как принцип действия предложенных нами модификаторов в различных композиционных составах рецептур для указанных классов взрывчатых веществ (соединений), по существу, один и тот же и заключается в том, что эти модификаторы и аналогичные им по свойствам вещества (соединения) при определенных условиях могут разлагаться с образованием газообразных продуктов, а при наличии достаточного количества кислорода в системе может происходить не только их разложение, но и горение или сочетании этих процессов, при этом может возникать термодинамический (термохимический) эффект значительного снижения температуры и увеличения объема образующихся газов, и связанное с этим пропорциональное развитие определенного давления [причем наибольший эффект снижения температуры газов проявляется в случае, когда в качестве модификаторов используются (применяются) соединения (вещества), температура разложения которых ниже или совпадает с температурой воспламенения], то подход, разработанный нами по созданию взрывчатых и невзрывчатых энергетических систем движущей силы с заданными в зависимости от поставленной цели свойствами, является для всех таких систем общим и универсальным. Использование такого эффекта весьма актуально при создании малоэрозионных, малоразгарных или «холодных порохов». Когда же свойства веществ не отвечают этим условиям, то может происходить увеличение суммарного температурного эффекта. Предложенный нами модификатор взрывчатых веществ может быть использован при соотношении модификатор/взрывчатое вещество, равном (0,1-99,9):(99,9-0,1).
Для увеличения (повышения) энергетических характеристик (свойств) предложенных нами композиционных составов (рецептур) в их состав можно вводить металлосодержащие энергетические добавки соединения (вещества).
Для придания различных консистентных свойств, в том числе и придания пластичности таким взрывчатым и невзрывчатым композиционным составам рецептур, можно использовать связующие, желатинообразующие (набухающие) и полимерные соединения (вещества).
Примеры, иллюстрирующие изобретение.
Исследования смесей каждого одного из модификаторов и каждого одного из взрывчатых веществ на совместимость и влияние модификаторов на термостойкие характеристики взрывчатых веществ. Отмечено, что введение модификаторов не только не снижает термостойких характеристик взрывчатых веществ, но и оказывает ингибирующее воздействие в их автокаталитическом разложении. Исследования проводились на установке по определению температуры начала интенсивного разложения (Тнир) и фазовых превращений полимерных материалов методом ДТА по ОСТ В-84-615-72.
Пример 1
Характерным примером влияния предложенных кислот является влияние щавелевой кислоты (кристаллогидрат) на тринитрат глицерина. На фиг.1 и фиг.2 представлены диаграммы разложения смесей щавелевой кислоты (кристаллогидрат) с тринитратом глицерина в массовых соотношениях 1:2 и 1:5 соответственно, было определено, что введение щавелевой кислоты (кристаллогидрат) не ухудшает термостойких характеристик тринитрата глицерина. Также определено, что состав склонностью перехода горения во взрыв или детонацию не обладает.
Смеси тринитрата глицерина (ОСТ В 84-2386) и щавелевой кислоты (кристаллогидрат) ТУ 2642-001-07500602-97 готовились из их растворов в этиловом спирте ГОСТ 18300-87 путем их смешения при комнатной температуре и дальнейшем удалении этилового спирта путем выдержки в вытяжном шкафу до образования пленки. Смешение проходило без изменения температуры, цвета и выпадения осадка. Составы были изучены под микроскопом и отмечалось значительное снижение гетерогенности при увеличении содержания щавелевой кислоты (кристаллогидрат). Плотность составов составляла ρ=1,7-1,75 г/см3 (высокоплотные составы).
Пример 2
Характерным примером влияния предложенных солей органических кислот является влияние аммония щавелево-кислого (кристаллогидрат) на тринитрат глицерина. На фиг.3 представлена диаграмма разложения смеси аммония щавелево-кислого (кристаллогидрат) с тринитратом глицерина в массовом соотношении 1:1 соответственно, было определено, что введение аммония щавелево-кислого (кристаллогидрат) не только не ухудшает термостойких характеристик тринитрата глицерина, но и оказывает ингибирующее воздействие на автокаталитическое его разложение. Также определено, что состав склонностью перехода горения во взрыв или детонацию не обладает. Смеси готовились аналогично примеру 1.
Пример 3
Характерными примерами являются смеси щавелевой кислоты (кристаллогидрат) с тринитратом глицерина; так, смеси, приготовленные в массовых соотношениях: состав № 1-1:5, состав № 2-1:2, состав № 3-1:1, состав № 4-2:1 соответственно, были испытаны на взрывчатые характеристики на копре Каста по ОСТ В 84-892-74 (Чувствительность к удару на копре по нижнему пределу в приб. № 1 и приб. № 2) и получены следующие результаты:
Состав № 1 при грузе 2 кг и высоте Но=250 мм (приб. № 2). Процент взрывов составил 80%;
Состав № 2 при грузе 2 кг и высоте Но=250 мм (приб. № 2). Процент взрывов составил 55%;
Состав № 3 при грузе 10 кг и высоте Но=250 мм (приб. № 2). Процент взрывов составил 68%;
Состав № 4 при грузе 10 кг и высоте Но=250 мм (приб. № 2). Процент взрывов составил 0%.
Детонация же тринитрата глицерина вызывается при падении груза массой 2 кг с высоты Но=40 мм [9].
Состав № 3 при грузе 10 кг, Но>500 мм (приб. № 1);
Состав № 4 при грузе 10 кг, Но>500 мм (приб. № 1).
Составы были испытаны на чувствительность к трению неударного характера по нижнему пределу (ОСТ В 84-894-74) при скорости вращения диска (трения) 520 об/мин. Так, чувствительность к трению неударного характера по нижнему пределу состава № 3 составляет Ро=>3000 кгс/см2 и состава № 4 - Ро=>3000 кгс/см2. Испытания проводились при температуре 18°С.
Составы были испытаны на чувствительность к трению при ударном сдвиге по нижнему пределу (ОСТ В 84-895-83). Так, чувствительность к трению при ударном сдвиге по нижнему пределу состава № 3 оказалось равной Ро=750 кгс/см2 и состав № 4 - Ро=1750 кгс/см2
В результате испытаний образцов с различным процентным содержанием тринитрата глицерина и щавелевой кислоты (кристаллогидрат) смеси 50-60% тринитрата глицерина и 50-40% щавелевой кислоты (кристаллогидрат) соответственно можно отнести к малочувствительным к механическим воздействиям и работа с ними возможна при соблюдении обычных мер безопасности.
Составы были испытаны на скорость взрывчатого превращения (детонации) ОСТ В 84-90074, склонность к переходу горения во взрыв или детонацию - характер разрушения трубы с указанием ее габаритов и оценки взрывного процесса по ОСТ В 84-90074; так, состав с содержанием щавелевой кислоты (кристаллогидрат) с тринитратом глицерина 40-60% соответственно показал следующие характеристики: плотность ρ=1,75 г/см3, скорость детонации D=6370 м/с, состав склонностью перехода горения во взрыв или детонацию не обладает; состав с содержанием щавелевой кислоты (кристаллогидрат) с тринитратом глицерина 60-40% соответственно показал следующие характеристики: плотность ρ=1,7 г/см3, скорость детонации D=880-2230 м/с, состав склонностью перехода горения во взрыв или детонацию не обладает.
Для придания различных консистентных свойств, в том числе и придания пластичности таким взрывчатым и невзрывчатым композиционным составам рецептур, использовались желатинообразующие (набухающие) и полимерные соединения (вещества), такие как пироксилин, коллоксилин и другие соединения, в одноосновных и двухосновных композиционных материалах с предложенными нами модификаторами. Характерными примерами являются полученные составы: щавелевая кислота (кристаллогидрат) - 72%, ДСТ-30 - 21%, тринитрат глицерина - 7% со скоростью горения 0,5 мм/с и температурой горения ~800 К (при Р=40 и температуре 20°С) - продукт пластичен, формуется; и щавелевая кислота (кристаллогидрат) - 42%, тринитрат глицерина - 42%, ПВБ (поливинилбутераль) - 16% со скоростью горения 5 мм/с и температурой горения ~1500 К (при Р=40 и температуре 20°С) - продукт пластичен, формуется; также показано выраженное влияние модификатора на скорость горения и температуры полученных газов.
Пример 4
Также характерными примерами могут служить полученные составы пироксилина с солью метилендисалициловой кислоты. Так, при ее введении до 0,5% мас. стойкость порохов составляла 3,5-4,5 кПа, при норме 8 кПа. При введении диаммониевой соли метилендисалициловой кислоты до 20% мас. отмечалось существенное снижение температуры образовавшихся газов на 700-800 К при приемлемой силе порохов
Пример 5
Также характерными примерами могут служить полученные составы пироксилина с калием щавелево-кислым. Так, при его введении до 0,5% мас. стойкость порохов составляла 3,5-4,5 кПа, при норме 8 кПа. При введении калия щавелево-кислого до 20% мас. полученные составы имели сопоставимую со штатными силу пороха на уровне 1030-1060 кДж/кг.
Полученные данные по характеристикам составов в примере 1 и 2 дают основания считать возможным их применение для изменения свойств порохов, включая регулирование температуры, состава получаемых газов.
Наряду с экспериментальными данными были также получены термодинамические расчетные значения получаемых составов, которые имели хорошую сходимость результатов и полностью подтверждали экспериментальные данные и формулу нашего изобретения.
На основании того что принцип действия впервые предложенных нами модификаторов новых энергетических систем движущей силы для всех классов взрывчатых веществ (соединений), хотя, по существу, один и тот же, однако каждое индивидуальное взрывчатое, как и любое другое, соединение (вещество) обладает только одному ему присущими определенными свойствами (физическими, химическими, механическими и другими), то есть каждая новая энергетическая система движущей силы на их основе имеет свое «ноу-хау», несущее определенную информационную ценность, но не влияющее на саму сущность изобретения в целом и которые иногда нецелесообразно раскрывать в целях дальнейшего сохранения приоритета самого направления и времени исследовательского процесса, поэтому полученные нами данные некоторых результатов, имеющие определенную зависимость и сходимость в условиях использования (применения) предложенных нами модификаторов в сочетании (смеси) с приведенными нами взрывчатыми соединениями (веществами), не всегда приводятся в описании материалов текста или с ограничением.
ЛИТЕРАТУРА
1. Е.С.Хотинский. Курс органической химии. - Харьков: Издательство Харьковского Ордена Трудового Красного Знамени Государственного Университета им. А.М.Горького, 1959. - 724 с.
2. Б.А.Павлов и А.П.Терентьев. Курс органической химии. - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1961. - 592 с.
3. А.Е.Чичибабин. Основные начала органической химии. Том I. - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1963. - 912 с.
4. А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов. Начала органической химии. Книга первая. - М.: Издательство «Химия», 1974. - 624 с.
5. Б.Н.Степаненко. Курс органической химии. Часть I. Алифатические соединения. - М.: Издательство «Высшая школа», 1976. - 448 с.
6. Е.Ю.Орлова. Химия и технология бризантных веществ. - М.: Научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, 1960. - 396 с.
7. Е.Ю.Орлова. Химия и технология бризантных веществ. - Л.: Издательство «Химия», 1973. - 688 с.
8. Ю.А.Лебедев, Е.А.Мирошниченко, Ю.К.Кнобель. Термохимия нитросоединений. - М.: Издательство «Наука». 1970. - 168 с.
9. Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных веществ: Учебник для вузов - Изд. 3-е, перераб. - Л.: Химия, 1981. - 312 с.

Claims (29)

1. Модификатор взрывчатых веществ из ряда сложных полных или неполных нитратов одноатомных, двухатомных, трехатомных или многоатомных спиртов, нитроцеллюлозы, нитроаминов, азидов, нитробензолов, нитроанилинов, нитроалканов и их смеси, представляющий собой неорганическую кислоту, выбранную из группы: ортоборная кислота, фосфористая кислота, ортофосфорная кислота, или органическую кислоту, выбранную из группы: 2-нитро-бензойная кислота, 3-нитро-бензойная кислота, 4-нитро-бензойная кислота, или соединение формулы (1)
Figure 00000027
где R=-H, -ОН, -СООН, -COONa,
R1=-Н, -ОН, - СООН; -COONH4, -COONa,
R2=-Н, -ОН, -СООН, -COONa,
Figure 00000028
a R1 и R имеют вышеуказанные значения,
или формулы (2)
Figure 00000029
где R=-ОН, -OK, -ONH4, -ONa,
R1=одинарная связь или - С2Н4,
R2=отсутствует или Н2О, или 2Н2О.
2. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-OH, R1=-COOH, R2=
Figure 00000028
является 5,5′-метилендисалициловая кислота.
3. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-OH, R1=-COONH4, R2=
Figure 00000028
является диаммонийная соль 5,5′-метилендисалициловой кислоты.
4. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COOH, R1=-COOH, R2=-H является ортофталевая кислота.
5. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=H, R1=-COOH, R2=-COOH является изофталевая кислота.
6. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COOH, R1=H, R2=-COOH является терефталевая кислота.
7. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COONa, R1=H, R2=-COONa является динатриевая соль терефталевой кислоты.
8. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=H, R1=-COONa, R2=-COONa является динатриевая соль метафталевой кислоты.
9. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COOH, R1=-OH, R2=-H является салициловая кислота.
10. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-OH, R2=-COONa, R2=-H является натриевая соль салициловой кислоты.
11. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COOH, R1=-H, R2=-H является бензойная кислота.
12. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COONa, R1=-H, R2=-H является натриевая соль бензойной кислоты.
13. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-COOH, R1=-H, R2=-OH является пара-оксибензойная кислота.
14. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (1) при R=-H, R1=-COOH, R2=-OH является мета-оксибензойная кислота.
15. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (2) при R=-OH, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является щавелевая кислота.
16. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (2) при R=-OH, R1=одинарная связь, R2=2H2O является щавелевая кислота 2- водная.
17. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (2) при R=-OK, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является калий щавелевокислый.
18. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (2) при R=-ONa, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является натрий щавелевокислый.
19. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (2) при R=-ONH4, R1=одинарная связь, R2 - отсутствует является аммоний щавелевокислый.
20. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что соединением формулы (2) при R=-OH, R1=-C2H4, R2 - отсутствует является янтарная кислота.
21. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: глицеринтринитрат, метилнитрат, этилнитрат, этиленгликольдинитрат, пропиленгликольдинитрат, маннитгексанитрат, монохлоргидриндинитрат, пентаэритриттетранитрат.
22. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: нитроизобутил глицеринтринитрат или диэтанол-N-нитроаминдинитрат, или диглицеринтетранитрат, или диэтиленгликольдинитрат.
23. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором тринитрата целлюлозы.
24. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: этилен-N,N′-динитрамин или нитрогуанидин, или нитромочевина, или N,N′-бис(β,β,β-тринитроэтрил) карбамид, или N,N′-бис(β,β,β-тринитроэтрил) мочевина, или N-нитроанилин, или 4-нитрофенил-N-метилнитроамин, или 2,4-ди-нитро-N-метиланилин, или 2,4-ди-нитрофенил-N-метилнитроамин, или N-метил-2,4,6-тринитроанилин, или N-метил-N,2,4,6-тетранитроанилин, или N-метил-N,2,4,6-тетранитроанилин, или 2,4,6-тринитроанилин.
25. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: 2,4,6-тринитрофенил, или 2,4,6-тринитрохлорбензол, или 2,4,6-тринитрорезорцин, или 2,4,6-тринитроанизол, или 1,3-диамино-2,4,6-тринитробензол, или 1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензол, или 2,4,6-тринитротолуол, или тринитрокрезол, или 1,3,5-тринитробензол, или 1-метил-3-третбутил-2,4,6-тринитробензол, или 1,3-диметил-5-третбутил-2,4,6-тринитробензол, или 2,4,6-тринитро-мета-ксилол, или изомер тетранитробензола.
26. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: 1,3,5-тринитро-1,3,5-триазациклогексан или 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетраазациклооктан.
27. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенил, 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенилсульфид, 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенилсульфон, 2,2′,4,4′,6,6′-гексанитростильбен, 3,3′-диамино-2,2′,4,4′,6,6′-гексанитродифенил, 2,4,6-гексанитродифениламин, изомер тринитронафталина, изомер тетранитронафталина.
28. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: тетранитрометан, 1,2-динитроэтан, 1,1-динитроэтан, 1,1,1-тринитроэтан, гексанитроэтан.
29. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он является модификатором взрывчатого вещества из ряда: тринитротриазидобензол или циануртриазид.
RU2006136245/02A 2006-10-16 2006-10-16 Модификатор взрывчатых веществ RU2318789C1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006136245/02A RU2318789C1 (ru) 2006-10-16 2006-10-16 Модификатор взрывчатых веществ
US12/445,387 US20100096050A1 (en) 2006-10-16 2007-10-12 Modifier for explosives
PCT/RU2007/000556 WO2008048146A2 (fr) 2006-10-16 2007-10-12 Modificateur pour substances explosives
JP2009533273A JP2010506821A (ja) 2006-10-16 2007-10-12 爆薬用調整剤
EP07861028.4A EP2128117A4 (en) 2006-10-16 2007-10-12 MODIFYING COMPOUNDS OF SPHERES
US13/473,369 US20120291931A1 (en) 2006-10-16 2012-05-16 Composite compound including explosive and modifier for explosive and method of manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006136245/02A RU2318789C1 (ru) 2006-10-16 2006-10-16 Модификатор взрывчатых веществ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2318789C1 true RU2318789C1 (ru) 2008-03-10

Family

ID=39280875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006136245/02A RU2318789C1 (ru) 2006-10-16 2006-10-16 Модификатор взрывчатых веществ

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20100096050A1 (ru)
EP (1) EP2128117A4 (ru)
JP (1) JP2010506821A (ru)
RU (1) RU2318789C1 (ru)
WO (1) WO2008048146A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116283452A (zh) * 2023-03-03 2023-06-23 西南科技大学 基于pickering乳液法制备炸药/HNS核壳结构球形复合物的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114045039B (zh) * 2021-12-09 2022-10-04 湖南卫航科技有限公司 一种炸药模拟物及其制备方法、应用
CN115709075B (zh) * 2022-11-15 2024-08-13 西安近代化学研究所 一种纳米二氧化锡负载单原子燃烧催化剂及其制备方法

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1946479A (en) * 1927-05-07 1934-02-13 Ellis Foster Co Nitrocellulose coating composition containing an acid body
BE360394A (ru) * 1928-05-05
US1979681A (en) * 1931-12-23 1934-11-06 Burton Explosives Inc Explosive
GB582621A (en) * 1942-06-15 1946-11-22 Donald Hugh Hall Propellent explosives
US2988436A (en) 1953-01-21 1961-06-13 Olin Mathieson Smokeless powder
US2889216A (en) * 1957-06-14 1959-06-02 Olin Mathieson Incorporation of water soluble salts in propellent powder
US3092968A (en) * 1957-11-06 1963-06-11 Atlantic Res Corp Process for generating gases and apparatus therefor
US3107187A (en) * 1959-02-05 1963-10-15 Atlantic Res Corp Propellant compositions
US3108916A (en) 1959-09-02 1963-10-29 Olin Mathieson Dustless propellent powder containing coated spherical nitrocellulose
US3235425A (en) 1960-11-07 1966-02-15 Hercules Powder Co Ltd Slurry-type blasting compositions containing ammonium nitrate and smokeless powder
US3811358A (en) * 1961-10-10 1974-05-21 Rockwell International Corp Solid propellants containing reinforcing filament and process of making
US3186882A (en) 1962-01-12 1965-06-01 Holt Erich Von Nitrocellulose containing explosive compositions and methods of preparing same
US3183068A (en) * 1962-05-17 1965-05-11 Colgate Palmolive Co Luminously burning fuel gels
US3308210A (en) * 1963-01-16 1967-03-07 Atlantic Res Corp Process of making propellent supports
US4011114A (en) 1964-04-09 1977-03-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Cross-linked nitrocellulose propellant formulation
US3785888A (en) * 1964-11-06 1974-01-15 Atlantic Res Corp Nitrocellulose gas-generating composition containing a polyethylene glycol
US3421912A (en) * 1965-03-26 1969-01-14 Inter Chem Corp Prevention of gassing in inks and coatings containing nitrocellulose
US3639183A (en) 1965-04-16 1972-02-01 Us Navy Gas generator compositions
US3358600A (en) * 1966-01-13 1967-12-19 Trojan Powder Co Self-destroying explosive cartridge for underwater seismic exploration
US3473981A (en) * 1966-04-15 1969-10-21 Philip G Butts Gas generating composition containing melamine
US3428502A (en) * 1966-10-25 1969-02-18 Du Pont Polyvinyl acetate binder for crystalline explosive
US3423256A (en) 1968-01-08 1969-01-21 Commercial Solvents Corp Explosives containing an impact-sensitive liquid nitrated polyol and trimethylolethane trinitrate and process of conitrating mixtures of polyols and trimethylol ethane
ZA697340B (en) 1968-10-31 1971-05-27 Sumitomo Chemical Co A slurry explosive
FR2052018A5 (ru) 1969-07-04 1971-04-09 Moritz Jean
US3873579A (en) 1969-08-20 1975-03-25 Us Navy Organic azides and method of preparation thereof
US3723204A (en) 1969-10-01 1973-03-27 Du Pont Flexible high-velocity explosive
DE2045020C3 (de) * 1970-09-11 1980-04-30 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Wettersprengstoffe mit erhöhter Energie
US3713917A (en) 1970-11-16 1973-01-30 Ireco Chemicals Blasting slurry compositions contain-ing calcium nitrate and method of preparation
CA959269A (en) 1971-03-15 1974-12-17 Errol L. Falconer Explosives compositions
JPS5535359B2 (ru) * 1972-09-09 1980-09-12
US3910188A (en) * 1974-04-04 1975-10-07 Us Army One watt/one amp no-fire match type initiator
DE2461646C2 (de) * 1974-12-27 1984-01-05 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur Herstellung von Treibladungspulvern
US4128443A (en) * 1975-07-24 1978-12-05 Pawlak Daniel E Deflagrating propellant compositions
US4052941A (en) * 1976-05-24 1977-10-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Production of electroless metal coatings on nitrocellulose base propellants and article
US4533415A (en) * 1977-09-23 1985-08-06 Frederick B. Wagner, III High energy propellant
US4555276A (en) 1984-10-29 1985-11-26 Hercules Incorporated High density pressure resistant invert blasting emulsions
US4763576A (en) * 1985-03-08 1988-08-16 Angus Chemical Company Detonating energy transmittal device
US4764231A (en) * 1987-09-16 1988-08-16 Atlas Powder Company Well stimulation process and low velocity explosive formulation
US6932878B1 (en) * 1988-05-11 2005-08-23 Bae Systems Plc Explosive compositions
RU2046117C1 (ru) 1990-06-04 1995-10-20 Стерлитамакское производственное объединение "Авангард" Взрывчатый состав
US5224174A (en) 1990-11-07 1993-06-29 Niagara Technology Incorporated Surface feature mapping using high resolution c-scan ultrasonography
RU2026275C1 (ru) 1991-06-03 1995-01-09 Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" Пороховой состав
RU2026274C1 (ru) 1991-06-03 1995-01-09 Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" Пороховой состав
RU2021239C1 (ru) 1992-07-23 1994-10-15 Старокожев Владимир Филиппович Взрывчатый состав
RU2074160C1 (ru) 1993-01-05 1997-02-27 Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" Пороховой взрывчатый состав
US5445690A (en) 1993-03-29 1995-08-29 D. S. Wulfman & Associates, Inc. Environmentally neutral reformulation of military explosives and propellants
RU2086524C1 (ru) 1993-06-21 1997-08-10 Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" Взрывчатый состав и способ его изготовления
US6364975B1 (en) * 1994-01-19 2002-04-02 Universal Propulsion Co., Inc. Ammonium nitrate propellants
RU2093500C1 (ru) * 1994-03-29 1997-10-20 Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов Способ приготовления пороховой массы при изготовлении пироксилиновых порохов
RU2063944C1 (ru) 1994-07-29 1996-07-20 Центральный научно-исследовательский институт химии и механики Жидкий взрывчатый состав
RU2096396C1 (ru) 1994-09-22 1997-11-20 Игорь Яковлевич Петровский Взрывчатое вещество и способ его изготовления
RU2092473C1 (ru) 1995-08-29 1997-10-10 Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации Эмульсионный взрывчатый состав
DE19540278A1 (de) * 1995-10-28 1997-04-30 Dynamit Nobel Ag Blei- und Barium-freie Anzündsätze
US6120627A (en) * 1995-11-17 2000-09-19 The Ensign-Bickford Company Explosive with bioremediating capacity
RU2099396C1 (ru) 1996-01-05 1997-12-20 Самарский государственный аэрокосмический университет им.С.П.Королева Смазочно-охлаждающая жидкость для процессов поверхностного деформирования
RU2105746C1 (ru) 1996-02-01 1998-02-27 Петровский Игорь Яковлевич Взрывчатое вещество
RU2122990C1 (ru) 1998-04-02 1998-12-10 Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" Пороховой взрывчатый состав
US6645325B1 (en) * 1998-06-01 2003-11-11 Russell R. Nickel Fast-burning nitrocellulose compositions
RU2130446C1 (ru) 1998-07-29 1999-05-20 Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" Пороховой взрывчатый состав и способ его изготовления
DK1031547T3 (da) * 1999-02-23 2005-10-10 Gen Dynamics Ordnance & Tactic Perforeret drivmiddel og fremgangsmåde til fremstilling af dette
DE19907809C2 (de) * 1999-02-24 2002-10-10 Nitrochemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von ein-, zwei- oder dreibasigen Triebladungspulvern für Rohrwaffenmunition
RU2176632C1 (ru) 2001-03-29 2001-12-10 Забелин Леонид Васильевич Водосодержащее морозоустойчивое взрывчатое вещество
US6562160B2 (en) * 2001-04-10 2003-05-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Airbag propellant
RU2199540C2 (ru) 2001-04-26 2003-02-27 Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Способ получения 2, 4, 6, 8, 10, 12-гексанитро-2, 4, 6, 8, 10, 12-гексаазатетрацикло [5, 5, 0, 03,11, 05,9]додекана
RU2226522C2 (ru) 2002-04-24 2004-04-10 ООО Научно-техническая фирма "ВЗРЫВТЕХНОЛОГИЯ" Пороховой взрывчатый состав и способ его изготовления
CA2434859A1 (en) * 2002-07-11 2004-01-11 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government Flash-ignitable energetic material
US20040073077A1 (en) * 2002-10-09 2004-04-15 Alfred Kornel Decomposition of nitrogen-based energetic material
RU2247102C1 (ru) * 2003-08-25 2005-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Взрывчатое вещество
RU2252925C1 (ru) 2003-10-28 2005-05-27 Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН Взрывчатый состав
RU2244703C1 (ru) * 2003-12-02 2005-01-20 Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран" ("РиВКНОРОС") Стабилизатор химической стойкости пороха, твердого ракетного топлива и газогенерирующего состава на основе нитроцеллюлозы и способ их обработки
US8092623B1 (en) * 2006-01-31 2012-01-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Igniter composition, and related methods and devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМИРНОВ Л.А. Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них. - М., 1997, С.20-24. Краткий энциклопедический словарь "Энергетические конденсированные системы" /Под ред. Б.П.Жукова. - М.: "ЯНУС-К", 2000, С.408-409. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116283452A (zh) * 2023-03-03 2023-06-23 西南科技大学 基于pickering乳液法制备炸药/HNS核壳结构球形复合物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008048146A3 (fr) 2008-06-19
EP2128117A2 (en) 2009-12-02
US20100096050A1 (en) 2010-04-22
US20120291931A1 (en) 2012-11-22
EP2128117A4 (en) 2013-10-30
JP2010506821A (ja) 2010-03-04
WO2008048146A2 (fr) 2008-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Klapötke Chemistry of high-energy materials
Akhavan The chemistry of explosives 4E
Cooper Explosives engineering
Cooper et al. Introduction to the Technology of Explosives
Fordham High explosives and propellants
Meyer et al. Explosives
Agrawal High energy materials: propellants, explosives and pyrotechnics
Folly et al. Propellant chemistry
US5445690A (en) Environmentally neutral reformulation of military explosives and propellants
US4196026A (en) Donor free radical explosive composition
RU2318789C1 (ru) Модификатор взрывчатых веществ
Oxley The chemistry of explosives
WO2000022291A9 (en) Castable double base solid rocket propellant containing ballistic modifier pasted in an inert polymer
Hopler The history, development, and characteristics of explosives and propellants
Osmont et al. Overview of energetic materials
US4097317A (en) Desensitizing agent for compositions containing crystalline high-energy nitrates or nitrites
US2708623A (en) Explosive compound, process of making same and a composition thereof
Behera et al. Recent Progress in Explosives: A Brief Review
US6645325B1 (en) Fast-burning nitrocellulose compositions
Boileau et al. Explosives
Lee Explosives development and fundamentals of explosives technology
CN1173167A (zh) 军用推进剂作为新型爆破剂的用途
LIPTÁK et al. HIGH-ENERGETIC MATERIALS IN DEFENCE INDUSTRY.
Kubota Propellant chemistry
Li et al. Review of the Application Progress of 2, 6-diamino-3, 5-dinitropyrazine-1-oxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091017

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111227

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120504

Effective date: 20120510

PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170919

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191017