exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

Гексаметилентрипероксиддиамин

Физико-химические свойства:
Бесцветный кристаллический порошок. Растворимость при 20°С в воде - 0.01% (при 75°С и 48ч выдержке 2.25%), ацетоне - 0.33%, спирте - 0.01%, Гексаметилентрипероксиддиаминхлороформе -;0.64%. Слаболетуч (0.5% за 24часа при 60°С), однако при обычной температуре летучесть чрезвычайно невысока. Может взрываться при действии конц. H2SO4. В разбавленных кислотах постепенно растворяется с разложением. Раздражающе действует на слизистые оболочки. Довольно устойчив к свету. В контакте с водой полностью разлагается за 4 месяца. В сухом виде при пониженной температуре сохраняется в течение года и может быть использован после промывки. Заметно разлагается при температуре выше 60°С с выделением метиламина. При 100°С полностью разлагается за 24часа. Корродирует большинство из металлов, даже в сухом виде, хим. совместим практически со всеми ВВ. Плотность монокристалла 1.57 г/см3. Насыпная плотность - 0.66 г/см3.

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
t всп. 149°С (с периодом индукции 3 сек.) В сухом виде чувствительность к удару 3-4 см для груза 2кг (менее чувствителен чем гремучая ртуть), по другим данным более чувствителен. Чувствительность к удару по методу BAM 0.6-1.5Дж (гремучая ртуть 0.1-0.2Дж). Чрезвычайно чувствителен к трению. Чувствительность к трению по методу ВАМ (50%): 12мН (Гремучая ртуть 51мН). Легко взрывается при слабом растирании в ступке. При добавлении 15% и более минерального масла чувствительность к трению может быть уменьшена до уровня гремучей ртути, при этом чувствительность к удару практически не уменьшается. Также см. табл. 16. Крупные кристаллы взрываются при прессовании и очень опасны в обращении. Очень восприимчив к лучу огня и искре.

Инициирующая способность:
Не перепрессовывается. Инициирующая способность в неск. раз выше, чем у гремучей ртути и близка к азиду свинца, и составляет - 0.1 г для тротила, 0.05 г для тетрила и ТНФ (г.р. в этих условиях 0.26 - 0.21г соответственно).

Энергетические характеристики:
Теплота образования -384.3ккал/кг, Энтальпия образования -413.7ккал/кг. Теплота взрыва 3.29 МДж/кг,Фугасность 340 мл. Бризантность (песочная проба, заряд 0.5г) 42.5г, гремучая ртуть - 16.5г, ЦТА 44.2г. Объем продуктов взрыва 1097 л/кг.Скорость детонации в 5.5мм трубке при плотности 0,88 г/см3 - 4510 м/сек, 1,1 г/см3 - 5100м/сек.

Применение:
Впервые был получен Байером и Виллигером (Baeyer and Villiger) в 1900г сливанием растворов сульфата аммония, формалина и перекиси водорода.
Известен ряд патентов (1912,1917г) по снаряжению капсюлей-детонаторов и взрывных заклепок, однако на практике не применяется из-за недостаточной стойкости и опасности в обращении. Иногда используется как доступное ИВВ для инициирования детонации ВВ в лабораториях.

Получение:
Получают взаимодействием уротропина с 20 - 50% перекисью водорода в присутствии уксусной, лимонной или азотной кислоты при температурах до 20°С (можно использовать ортофосфорную кислоту). Наибольший выход (почти 100%) получается при использовании 30% перекиси и ледяной уксусной кислоты. Известны также методы получения из менее концентрированной перекиси водорода, формалина и сульфата аммония. Примесь серной к-ты значительно снижает стойкость продукта. Кристаллы отфильтровывают, отжимают и многократно промывают водой до нейтральной реакции, хранят в прохладном темном месте.

1) Получение с использованием лимонной кислоты:

56г гексаметилентетрамина (уротропина) растворяют в 160г 30% перекиси водорода и при охлаждении водой и перемешивании постепенно прибавляют 84г лимонной кислоты. При этом смесь нагревается и ее нужно охлаждать проточной водой, удерживая температуру не выше 30°С. При более высокой температуре возможен самопроизвольный разогрев и разложение смеси. Особенно активное охлаждение необходимо при начале процесса образования ГМТД (помутнение и загустевание смеси). Когда температура начнет спадать смесь оставляют при комнатной температуре на 17 часов, затем фильтруют, кристаллы промывают несколько раз водой и спиртом. Выход 66-71%.

2) Получение с использованием азотной кислоты:

В 24 мл 30% (или 14мл 50%) перекиси водорода растворяют 10г уротропина при охлаждении холодной проточной водой. Затем осторожно прибавляют 14 мл 50% азотной кислоты. Сначала добавляют 4 мл кислоты при активном перемешивании, через 10 мин 5 мл и еще через 10мин оставшиеся 5 мл. При этом наиболее активное охлаждение и перемешивание необходимо в момент помутнения смеси и начала выпадения ГМТД иначе смесь может перегреться и даже закипеть. Смесь ставят в холодильник на 12-24часов для выпадения оставшейся части ГМТД. Затем фильтруют, кристаллы промывают несколько раз водой до нейтральной реакции.

(CH2)6N4 + 3H2O2 + 2HNO3 =>; N(CH2OOCH2) 3N + 2NH4NO3

3) Возможно также получение из слабого р-ра перекиси водорода, сульфата аммония и формалина.

Для этого растворяют 50г сульфата аммония в 500мл 3% перекиси водорода. Раствор нагревают до 55°С, добавляют 5.3г 37% р-ра формалина и ставят охлаждаться. Через 24часа кристаллы отфильтровывают, промывают водой и сушат.

Существует, также, значительно более безопасный чем ГМТД
Тетраметилендипероксиддикарбамид (ТМДД) OC(NHCH2OOCH2NH)2CO.
При поджигании он вспыхивает как ГМТД, но при прикосновении раскаленной проволочки - разлагается целиком с выделением белого дыма, с запахом формальдегида. К удару, трению и даже к детонации восприимчив плохо. Возможность его применения в качестве ИВВ спорна. Он может быть получен при смешении формалина, перекиси водорода, мочевины, и избытка 50-70% азотной кислоты.

Литература:

  1. Багал Л.И. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ М., Машиностроение, 1975. c. 406.
  2. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff Oliver E. Sheffield. Vol 5,7 - Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA - 1972, 1975. D1375, H83-H84.
  3. T. Urbanski - Chemistry and Technology of Explosives Vol 3 - Pergamon Press. Oxford. 1967- P. 225.
  4. Хмельницкий Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам Ч2 - М 1962 С 470.
  5. Robert Matyas - Chemical decomposition of triacetone triperoxide and hexamethylenetriperoxidediamine - Proc. of 6th seminar "New trends in research of energetic materials" Pardubice. 2003.
  6. Патент GB339024.

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.