Academic Journal
MODIFICATION OF HIGH-ENERGY SUBSTANCES RECOVERED FROM PRODUCTS OF SOLID PROPELLANT DISPOSAL
| Title: | MODIFICATION OF HIGH-ENERGY SUBSTANCES RECOVERED FROM PRODUCTS OF SOLID PROPELLANT DISPOSAL |
|---|---|
| Authors: | Nesterova, Elena Yu., Kyrychenko, Oleksiy L., Cheltonov, Maxym M. |
| Contributors: | Науково-виробниче об'єднання 'Павлоградський хімічний завод' |
| Source: | Journal of Chemistry and Technologies; Vol 27, No 2 (2019): Journal of Chemistry and Technologies; 223-231 Journal of Chemistry and Technologies; Том 27, № 2 (2019): Journal of Chemistry and Technologies; 223-231 |
| Publisher Information: | Oles Honchar Dnipro National University, 2020. |
| Publication Year: | 2020 |
| Subject Terms: | нітрамін, тверде ракетне паливо, кристалізація, октоген, УДК 662.2-3, nitramine, solid propellant, crystallization, octogen, extraction, dimethyl sulfoxide, 0211 other engineering and technologies, химическая технология, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, 0201 civil engineering, нитрамин, твердое ракетное топливо, кристаллизация, извлечение, диметилсульфоксид |
| Description: | Основными компонентами в составе многих высокоэнергетических композиций являются нитрамины октоген и гексоген. Решение проблемы дефицита указанных компонентов возможно за счёт использования возвратных ресурсов, которые получают по определенной технологии утилизации твёрдого ракетного топлива и боеприпасов, непригодных для дальнейшего применения по прямому назначению. Целью настоящих исследований является разработка метода кристаллизации октогена, извлечённого из твёрдого ракетного топлива, и получение модифицированного нитрамина, пригодного для использования в высокоэнергетических композиционных составах (ВКС). В лабораторных условиях установлены параметры процесса перекристаллизации вторичного нитрамина из водного раствора ДМСО: зависимость среднего размера частиц вещества от скорости вращения механической мешалки и скорости охлаждения раствора. Выявлено, что для получения кристаллов модифицированного нитрамина заданного размера необходимо, чтобы в процессе кристаллизации скорость вращения механической мешалки находилась в диапазоне 200 – 330 об / мин, а скорость охлаждения водного раствора ДМСО не превышала 2 °C / мин. Добавление затравочных кристаллов штатного нитрамина до 10 % (вес.) и 0.5 % (вес.) модификатора (изометилтетрагидрофталевого ангидрида) положительно влияет на кристаллическую форму модифицированного продукта и приводит к образованию кристаллов преимущественно правильной изометрической формы. Полученный модифицированный нитрамин имеет характеристики, удовлетворяющие требованиям для его применения в ВКС. Основними компонентами, що входять до складу багатьох високоенергетичних композицій є нітраміни октоген та гексоген. Вирішення проблеми дефіциту зазначених компонентів можливе за рахунок використання зворотних ресурсів, які отримують за певною технологією утилізації твердого ракетного палива та боєприпасів, непридатних для подальшого застосування за прямим призначенням. Метою даних досліджень є розробка методу кристалізації вилученого з твердого ракетного палива октогену (нітраміну) із водного розчину диметилсульфоксиду (ДМСО) та отримання модифікованого нітраміну, придатного для використання у високоенергетичних композиційних складах (ВКС). У лабораторних умовах встановлено параметри процесу перекристалізації вилученого нітраміну з водного розчину ДМСО: залежність середнього розміру частинок речовини від швидкості обертання механічної мішалки і швидкості охолодження розчину. Виявлено, що для отримання кристалів модифікованого нітраміну необхідного розміру потрібно, щоб у процесі кристалізації швидкість обертання механічної мішалки знаходилась у діапазоні 200 – 330 об / хв, а швидкість охолодження водного розчину ДМСО не перевищувала 2 °C / хв. Додавання затравочних кристалів штатного нітраміну до 10 % (ваг.) і 0.5 % (ваг.) модифікатора (ізометилтетрагідрофталевого ангідриду) позитивно впливає на кристалічну форму модифікованого продукту та призводить до утворення кристалів переважно правильної ізометричної форми. Отриманий модифікований нітрамін має характеристики, що задовольняють вимогам для його застосування у ВКС. The main components of high-energy compositions are nitramines: octogen (HMX) & hexogen (RDX). The solution to the problem of the lack of these components is possible through the use of returnable resources, which are obtained using a certain technology for the disposal of solid rocket fuel and ammunition, unsuitable for further use for its intended purpose. The purpose of this research is to develop a crystallization method for octogen extracted from solid rocket fuel and to obtain modified nitramine suitable for use in high-energy compositions (HEC). The parameters of the process of recrystallization of the extracted nitramine from an aqueous solution of dimethyl sulfoxide (DMSO) were determined in the laboratory: the dependence of the average particle size of the substance on the rotational speed of the mechanical stirrer and the cooling rate of the solution. The required crystal size of the modified nitramine is obtained in the process of crystallization with a rotational speed of a mechanical stirrer in the range of 200 – 330 rpm and a cooling rate of an aqueous solution of DMSO not higher than 2 °C / min, it was found. Addition of seed crystals of standard nitramine up to 10 % (by weight) and 0.5 % (by weight) modifier (isomethyltetrahydrophthalic anhydride) positively affects the crystalline form of the modified product with the formation of crystals of predominantly correct isometric form. The resulting modified nitramine has characteristics that satisfy the requirements for use in HЕC. |
| Document Type: | Article |
| File Description: | application/pdf |
| Language: | Ukrainian |
| ISSN: | 2306-871X |
| DOI: | 10.15421/081922 |
| Access URL: | http://chemistry.dnu.dp.ua/article/view/081922 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.dedup.wf.002..b4639d75a1412d5b4a2b1df953ffcbf0 |
| Database: | OpenAIRE |
| ISSN: | 2306871X |
|---|---|
| DOI: | 10.15421/081922 |