Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевы

Азидная группа, имеющая высокую энтальпию образования, способствует повышению скорости горения и разлагается с выде­ лением низкомолекулярного азота, что снижает температуру пла­ мени и повышает бездымность.

Азидоалкилнитрамины получают обработкой хлорили нитроксиалкилнитраминов при температурах 80-95 °С избытком ази­ да натрия в диметилформ-амиде или диметилсульфоксиде по схе­ ме [36, 85-90]

где X — Cl, Br, 0 N 0 2.

При разработке мощных артиллерийских порохов с силой бо­ лее 1400 кДж/кг в работе [73] рассмотрены в качестве высокоэнер­ гетических пластификаторов 1,6-диазидо-2,5-динитро-2,5-диаза- гексан (DADNH), 1,3-диазидо-2-нитро-2-азапропан (DANP), 1,7-диазидо-2,4,6-тринитро-2,4,6-триазагептан (DATH), которые обеспечивают силу пороха в диапазоне 1480-1760 кДж/кг.

Наиболее энергоемкий пластификатор DANP, обеспечиваю­ щий силу пороха 1761 кДж/кг, имеет очень высокую температуру горения, превышающую 4500 К. Для её снижения при сохранении высоких энергетических характеристик предложено использовать бинарные эвтектические смеси азидоалкилнитраминов с алифати­ ческими нитраминами [73], которые позволяют получить порох

ссилой 1430-1490 кДж/кг при температуре горения 3410-3430 К.

Вкачестве алкилнитраминов предложено использовать нитроксиэтилалкилнитрамины общей формулы

N O 2

I

RNCH2CH20 N 02, где R = СН3, С2Н5, С3Н7, С4Н9.

и диметилнитрамин, а в качестве азидоалкилнитраминов — DANP, DADZP, DADNH. Наилучшая из изученных составов би­ нарная смесь, состоящая из 65 % 1 ,3 -диазидо-2 -нитро-2 -азапропа- на и 35 % диметилнитрамина, имеет силу пороха 1493 кДж/кг при температуре 3434 К.

В работе [91] в качестве перспективных энергоемких пласти­ фикаторов баллиститных ТРТ рассматривается тройная смесь ли­ нейных нитраминов следующего состава: 29 % 2,4-динит- ро-2,4-диазапентана, 27 % 1-азидо-3,5-динитро-3,5-диазагексана, 44% 1,5-диазидо-З-нитро-З-азапентана.

Наряду с 1,5-диазидо-З-нитро-З-азапентаном в качестве пер­ спективного энергетического пластификатора мощных артилле­ рийских порохов рассматривается 1-азидо-3,5-динитро-3,5-диаза- гексан [44].

Физико- и термохимические характеристики перспективных азидоалкилнитраминных пластификаторов ТРТ представлены в табл. 28.

3.3. Алкилнитрамины

Ы,№-Диалкилметиленбиснитрамины впервые получены кон­ денсацией первичных нитраминов с формальдегидом в 90-95%-ной серной кислоте в среде органических растворителей с выходом до 75 % [93].

Эти соединения изучены как компоненты энергетических со­ ставов [94].

Путем оптимизации условий реакции (концентрация кислоты, соотношение компонентов и др.) удалось повысить выход 2,4-ди- нитро-2,4-диазапентана до 85 %, получить 5,7-динитро-5,7-диаза- гептан, 5,7-динитро-5,7-диазаундекан и синтезировать тройные смеси алкилметиленбиснитраминов следующего состава:

la — тройная смесь ТС [95].

В работе [96]сообщается об использовании Ы,№-диалкилме- тиленбиснитр-аминов в качестве пластификаторов газогенери­ рующих составов и синтезе симметричных и асимметричных N,N’-диалкилметиленбиснитраминов конденсацией N-алкилсуль-

фаматов с формальдегидом с последующим нитрованием сер но-азотными смесями по схеме

где M — К, Na, NH4, R — Me, Et; R' — Et, Bu.

В работе [97] сообщается о возможности использования 2.4- динитро-2,4-диазапентана (ДНП), тройной смеси следующего состава: 43 % ДНП, 12,5 % 3,5-динитро-3,5-диазагептана и 44,5 % 2.4- динитро-2,4-диазагексана в качестве пластификаторов баллиститных ракетных порохов, СТРТ, газогенерирующих и пиротех­ нических составов, представлены результаты исследования горе­ ния веществ и баллиститных ракетных порохов с этими пластифи­ каторами.

Молекулярная структура 7 метилендинитраминов с пласти­ фицирующей способностью представлена в работе [98].

Исследования по пластификации высокоэнергетических ар­ тиллерийских порохов с использованием гексогена в качестве вы­ сокоэнергетического наполнителя показали [99], что применение в качестве пластификатора нитроцеллюлозы 2,4-динитро-2,4-диа- запентана позволяет создать новый тип артиллерийского топлива, превосходящего обычные нитроцеллюлозные топлива по ряду по­ казателей: более высокие температура самовоспламенения и сила пороха, низкотемпературный коэффициент зависимости горения от давления в области температур от -40 до +65 °С, значительно меньшая эрозия ствола.

Некоторые характеристики рекомендованных к использова­ нию в качестве пластификаторов ТРТ N,N’-диалкилметиленбис- нитраминов приведены в табл. 29 [100].

3.4.Нитроифторнитроалканы

Вкачестве высокоэнергетических пластификаторов связую­ щих типа GAP, poly-BAMO, poly-NIMMO и др. для порохов

иСТРТ наряду с нитратными и азидными пластификаторами