Study of energetic compositions based on explosives mixtures and cocrystals

Abstract

cis-1,3,4,6-Tetranitrooktahydroimidazo [4,5-d] imidazol (BCHMX) v kombinaci s necitlivou výbušnou látkou, jako je 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on (NTO), 1,1-diamino-2,2-dinitroethen (FOX-7) je aplikován jako směsi v PBX matricí na bázi polydimethylasiloxanu (PDMS) a taveninou 2,4,6-trinitrotoluenu (TNT). Kromě toho byl BCHMX kombinován s HMX nebo RDX ve třech různých poměrech a sde zapracováním do pěti různých polymerních matric (inertních a energetických pojiv): polydimethylsiloxan (PDMS), styren butadienový kaučuk (SBR), Viton A200, polybutadien zakončený hydroxylem, HTPB, glycidyl azidový polymer, GAP. Připravené PBX byly testovány na detonační rychlost, relativní pracovní schopnost), citlivosti (náraz a tření). Detonační charakteristiky připravených vzorků byly teoreticky studovány termodynamickým kódem EXPLO5. Bylo prezentováno a diskutováno srovnání mezi teoretickými a experimentálními daty. Tepelné chování PBX i jednotlivých výbušin bylo sledováni za použití neizotermických DSC, TG/DTG a DTA technik. Kinetické parametry termolýzy byly stanoveny isokonvenční metodou Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) a Kissingerovou metodou. V neposlední řadě byl syntetizován kokrystal na bázi N, N'-dinitroethylendiaminu (EDNA) a 1,5-diaminotetrazolu (DAT). Tvorba kokrystalu byla potvrzena skenovacím elektronovým mikroskopem (SEM), práškovým rentgenovým difraktorem (PXRD) a Ramanovou spektroskopií. I zde byla stanovena citlivost k nárazu a vypočítány charakteristiky detonace. Mezi pracovní schopností a spalným teplem těchto PBX byl specifikován vztah pomocí něhož je možné odhadnout, jaké skupiny v makromolekule pojica by mohly být odpovědné za jejich primární štěpení při zahájení PBX a také potvrdit, že zvýšení energetického obsahu studovaných výbušnin vede ke zvýšení relativní pracovní schopnosti. Pokud jde o získané výsledky obecně, bylo dosaženo cíle studie a dospělo se k závěru, že BCHMX může být znecitlivena jeho smícháním s necitlivými výbušninami ve vhodné matrici, která vede k necitlivým PBX s dobrými vlastnostmi a může najít aplikace v budoucnu. Míchání BCHMX s HMX nebo a různými typy polymerních matric poskytlo PBX směsi s různým výkonem na úkor citlivosti. Nový kokrystal má slibnou budoucnost pro rozšíření použití EDNA.