RU2429215C1 - Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом - Google Patents
Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2429215C1 RU2429215C1 RU2010108866/05A RU2010108866A RU2429215C1 RU 2429215 C1 RU2429215 C1 RU 2429215C1 RU 2010108866/05 A RU2010108866/05 A RU 2010108866/05A RU 2010108866 A RU2010108866 A RU 2010108866A RU 2429215 C1 RU2429215 C1 RU 2429215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyacrylamide
- octogen
- temperature
- octogene
- minutes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способу получения компонентов смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ) и баллиститного топлива, а также к промышленным взрывчатым веществам. Предложен способ высаживания частиц полиакриламида на кристаллы октогена, заключающийся в том, что приготавливают раствор полиакриламида концентрацией 0,05…0,5% в дистиллированной воде, дозируют октоген при весовом соотношении октогена к раствору полиакриламида 1:(10…15) в течение 10…15 минут, перемешивают при температуре 15…30°С в течение 40…60 минут, охлаждают до температуры +5…+10°С, осадок отфильтровывают, сушат при температуре 60±5°С до постоянного веса. Предложенный способ обеспечивает снижение пожароопасности процесса модификации октогена, снижение чувствительности к механическим воздействиям и электрической искре. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способу получения компонентов смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ) и баллиститного топлива, а также к промышленным взрывчатым веществам, которые используют в горнодобывающей, нефтяной и газовой промышленности для проведения работ, связанных с применением энергии взрыва. Предлагаемое изобретение может использоваться для утилизации взрывчатых веществ, порохов и СТРТ, снятых с вооружения по истечению срока службы и замене на более совершенные.
Регулирование скорости горения топлив, содержащих октоген, достигается путем использования различных специальных добавок (модификаторов), с помощью которых можно регулировать взрывчатые, реологические характеристики, чувствительность к статическому электричеству, технологические характеристики наполнителей, такие как сыпучесть, слеживаемость, комкуемость.
Все обозначенные характеристики можно улучшить при использовании полиакриламида (ПАА), который является модификатором октогена. Важнейшим свойством ПАА является способность понижать в результате адсорбции поверхностную энергию. ПАА способствует тому, что он адсорбируется и даже при очень малой концентрации приводит к резкому снижению поверхностного натяжения на поверхности раздела раствора с твердым телом, которым является октоген.
ПАА позволяет равномерно распределить на поверхности октогена продукты, входящие в состав топлива, и улучшить его свойства.
Известен ряд патентов, в которых использовался полиакриламид для приготовления составов СТРТ: патенты - RU 2082704, C06B 31/02, 29/22, опубл. 06.27.1997, RU 2082705, C06B 31/02, 29/22, опубл. 06.27.1997, RU 2288208, МПК C06D 5/06 от 27.11.2006. Недостатком метода является добавление ПАА в конце процесса, что способствует, по-видимому, образованию сгустков.
В патентах US 3925123 НКИ 149/60, опубл. 1975, RU 2217401, C06B 25/00, 31/32, опубл. 06.09.2002 полиакриламид использовался в качестве загустителя для уничтожения топлива с истекшим сроком хранения.
Известна статья «Влияние формиатов и оксалатов металлов на скорость распада октогена», напечатанная в журнале «Физика горения и взрыва», 2004, т.40, №5, с.86-90, в которой на кристаллы октогена наносят покрытие в виде солей формиата и оксалата свинца и меди в присутствии растворителя - ацетона. Данный способ выбран в качестве прототипа. Недостатком способа является использование большого количества огнеопасного, легколетучего органического растворителя - ацетона. Необходимость его рекуперации делает процесс пожароопасным, малотехнологичным и дорогим.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа высаживания частиц ПАА на кристаллы октогена в дистиллированной воде, устранение органического растворителя при растворении ПАА и снижение пожароопасности процесса, а также снижение чувствительности к механическим воздействиям и электрической искре.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что готовят раствор полиакриламида концентрацией 0,05…0,5% в дистиллированной воде, присыпают октоген при весовом соотношении октогена к водному раствору полиакриламида 1:10…15 в течение 10…15 минут, перемешивают при температуре 15…30°C в течение 40…60 минут, охлаждают до температуры +5…+10°C, осадок отфильтровывают, сушат при температуре 60±5°C в течение 24 часов, а количество высаженного полиакриламида на октоген определяют седиментационным методом.
Процесс модификации октогена является непожароопасным, нетоксичным, а технологическая вода по данным анализа после высаживания является чистой, поскольку практически не содержит октогена, а ПАА полностью высажен на октоген.
Весовое соотношение октогена к воде составляет 1:10…15, которое взято из соотношения безопасности процесса, а соотношение 1:20 не желательно по причине снижения производительности реактора. Соотношение 1:8 приводит к образованию густой массы.
Присыпание октогена к водному раствору ПАА необходимо для получения суспензии, проводимого при непрерывном перемешивании в течение 10…15 минут. Следует отметить, что перемешивание менее 10 минут не желательно, поскольку октоген не успевает полностью распределиться в растворе ПАА. Увеличение перемешивания выше 15 минут приводит к увеличению длительности производственного цикла.
Модификация октогена ПАА протекает при температуре 15…30°C. Повышение температуры выше 30°C нежелательно, поскольку способствует перерасходу энергии и удорожанию процесса, а понижение - ниже 15°C способствует замедлению процесса высаживания, а также способствует коагуляции ПАА.
В результате проведенных исследований выявлено, что максимальное время перемешивания суспензии октогена в водном растворе ПАА составляет 60 минут, уменьшение времени ниже 40 минут перемешивания приводит к неполному покрытию поверхности октогена.
Водный раствор ПАА, взятый в нашем варианте в пределах 0,05…0,5 вес. частей, при указанных условиях, вполне соответствует полному высаживанию его на октоген, что позволяет сохранить энергетические характеристики октогена. Выход модифицированного октогена составляет 93,5-98,3%.
Параллельно с работой по модификации октогена ПАА разработан способ определения его в водной суспензии октогена. Для анализа выбран седиментационный метод, который основан на ускорении седиментации каолина, который вносится в воду, содержащую полиакриламид, с последующим измерением оптической плотности раствора на спектрофотометре ЮНИКО 1201. Количественная оценка содержания полиакриламида в воде проводится путем построения градуировочного графика.
Пример выполнения предлагаемого изобретения
В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, воронкой для присыпания, наливают заранее приготовленный водный раствор полиакриламида в воде при соотношении 0,05…0,5:100 вес.ч. Присыпают октоген порционно при постоянном перемешивании в течение 10…15 минут при температуре 15…30°C. После окончания присыпания октогена реакционную массу перемешивают в течение 40…60 минут, охлаждают до температуры +5…+10°C, осадок отфильтровывают. Осадок переносят на противень, сушат при температуре 60±5°C до постоянного веса.
Полученный модифицированный октоген анализируют седиментационным методом на определение количества высаженного полиакриламида. Данные представлены в Таблице 1.
Следует помнить, что в процессе хранения растворенный полиакриламид в воде подвергается деструкции в результате взаимодействия его с кислородом воздуха (или остаточным количеством пероксидных катализаторов полимеризации), что способствует разрушению молекулярной цепочки и снижению его адгезионных свойств. Из этого следует, что сроки хранения полиакриламида должны быть минимальными, желательно в день анализа провести процесс высаживания.
Известно также, что при использовании водопроводной воды, в которой присутствуют соли железа, происходит разрушение полиакриламида, поэтому при работе с ним необходимо пользоваться дистиллированной водой или проводить очистку водопроводной воды.
Водный раствор полиакриламида представляет собой гелеобразную бесцветную вязкую массу. Водные растворы его не горючи, не взрывоопасны и относятся к малотоксичным веществам.
Модифицированный полиакриламидом октоген представляет собой белый порошок, который хорошо рассыпается.
Использование воды в качестве реакционной среды резко снижает пожароопасность процесса модификации полиакриламидом октогена, позволяет уменьшить чувствительность к удару, трению, а также уменьшить чувствительность к электрической искре (Таблица 2).
Из Таблицы 2 видно, что чувствительность к трению у модифицированного октогена улучшается с 110 до 130 МПа, эклектические характеристики также улучшаются (удельное объемное сопротивление с 5,4·109 до 5,1·1012 Ом·м, удельное поверхностное сопротивление с 8,5·1012 до >1014 Ом).
Положительный эффект изобретения состоит в разработке технологического способа нанесения покрытия на кристаллы октогена. Данные Таблицы 1 иллюстрируют параметры процесса, которые позволяют высадить ПАА на октоген, а разработанный седиментационный метод позволяет количественно определить высаженный ПАА на октоген.
Модифицированный октоген полиакриламидом может использоваться в качестве компонента СТРТ, БТ и порохов, а также применен в составах с другими окислителями: CL-20, перхлорат аммония и др.
Приготовление модифицированного полиакриламидом октогена осуществлено на существующем оборудовании, способ опробован с положительным результатом в опытно-заводских условиях ФГУП «НИИПМ» и предложен для отработки новых составов.
Таблица 1 | |||||||
Параметры процесса модификации полиакриламида на октоген | |||||||
№ п/п | Октоген:вода 1:10…15, вес.ч. | Время присыпания октогена, мин | Температура реакции, °C | Концентрация водного раствора ПАА 0,05…0,5% | Время перемешивания, мин | Температура охлаждения, °C | Выход модифицированного октогена, % |
1 | 1:15 | 15 | 30 | 0,05 | 60 | 5 | 97,8 |
2 | 1:15 | 15 | 20 | 0,05 | 60 | 7 | 96,0 |
3 | 1:10 | 10 | 30 | 0,05 | 40 | 10 | 94,5 |
4 | 10 | 10 | 15 | 0,05 | 60 | 10 | 93,4 |
5 | 10 | 15 | 20 | 0,5 | 50 | 8 | 97,2 |
6 | 1:15 | 15 | 30 | 0,5 | 60 | 6 | 98,3 |
7 | 1:15 | 10 | 25 | 0,5 | 40 | 0 | 96,9 |
Claims (2)
1. Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом, включающий приготовление водного раствора полиакриламида, отличающийся тем, что готовят 0,05…0,5%-ный раствор полиакриламида в дистиллированной воде, присыпают октоген при постоянном перемешивании в течение 10…15 мин при температуре 15…30°С при весовом отношении октогена и водного раствора полиакриламида 1:(10…15) и продолжают перемешивать в течение 40…60 мин, охлаждают до температуры +5…+10°С, осадок отфильтровывают и сушат при температуре 60±5°С до постоянного веса.
2. Способ модификации по п.1, отличающийся тем, что количество высаженного полиакриламида на октоген определяют седиментационным методом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010108866/05A RU2429215C1 (ru) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010108866/05A RU2429215C1 (ru) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2429215C1 true RU2429215C1 (ru) | 2011-09-20 |
Family
ID=44758684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010108866/05A RU2429215C1 (ru) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2429215C1 (ru) |
-
2010
- 2010-03-09 RU RU2010108866/05A patent/RU2429215C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТЕПАНОВ Р.С. и др. статья. Влияние формиатов и оксалатов металлов на скорость распада октогена. Физика горения и взрыва, 2004, т.40, №5, с.86-90. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104045495A (zh) | 一种粘性粒状铵油炸药及其制备方法 | |
US5320691A (en) | Charcoal-free black powder type granules and method of production | |
RU2362759C1 (ru) | Способ модификации октогена | |
Juknelevicius et al. | Study of pyrotechnic blue strobe compositions based on ammonium perchlorate and tetramethylammonium nitrate | |
RU2429215C1 (ru) | Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом | |
CN1011409B (zh) | 安全火药剂 | |
CN104591933B (zh) | 一种用于制备无硫微烟环保发射药的改性碳素粉 | |
RU2214848C1 (ru) | Аэрозольгенерирующий энергетический полимерный композит для систем объемного пожаротушения | |
Tao et al. | The preparation and properties of low-nitrogen nitrocellulose by alkaline denitration | |
RU2328480C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на кристаллы октогена | |
RU2415120C2 (ru) | Маркированный эмульсионный взрывчатый состав (варианты) | |
RU2394840C1 (ru) | Аддукты додекагидро-клозо-додекабората хитозания с хлорной кислотой или перхлоратом аммония | |
RU2458895C1 (ru) | Способ модификации поверхности октогена полиакриламидом | |
CA2797115C (en) | Alternative to tetrazene | |
RU2395481C1 (ru) | Способ модификации поверхности частиц гексанитрогексаазаизовюрцитана | |
RU2471757C1 (ru) | Способ модификации октогена | |
RU2496756C1 (ru) | Малочувствительный взрывчатый состав для снаряжения электродетонаторов | |
RU2636087C1 (ru) | Двухосновное твердое топливо | |
JP3981356B2 (ja) | 水分取り込みの低い、固体火工品組成物及びその製造方法 | |
Rusly et al. | Stabilizer selection and formulation strategies for enhanced stability of single base nitrocellulose propellants: A review | |
RU2199511C2 (ru) | Воспламенительный ударный состав | |
Pang et al. | Effect of coated ammonium dinitramide on the properties of nitrate-ester plasticized polyether solid rocket propellants | |
RU2700511C1 (ru) | Способ гранулирования цирконийсодержащего пиротехнического состава | |
Orbovic et al. | Production of exploding materials for electro explosive devices | |
RU2473566C2 (ru) | Способ получения наполненных нитратов целлюлозы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130912 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150310 |