Termo-analytická studie glycidyl azidového polymeru a jeho vliv na různé cyklické nitraminy

In this work, glycidyl azide polymer (GAP) has been prepared and studied. In addition, a series of different plastic bonded explosive (PBXs) based on GAP were prepared using five cyclic nitramines, namely. 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane (RDX) and β-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane (β-HMX), cis-1,3,4,6-tetranitrooctahydroimidazo-[4,5-d]imidazole (BCHMX), RS-ε-2,4,6,8,10,12-hexanitro-2,4,6,8,10,12-hexaazaisowurtzitane (RS-ε-CL-20) and 4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitane (TEX). The thermal behavior and decomposition kinetics have been investigated by means of the nonisothermal TG and DSC techniques and the decomposition kinetics were obtained by the isoconversional methods (Kissinger and modified Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) methods). It was indicated that GAP has a significant effect on the activation energy distribution for the thermal decomposition of cyclic nitramines and it motivates the initial autocatalysis effect of RDX and CL-20. The mean activation energies of the thermal decomposition were reduced comparing with the individual nitramines, and their values are 187.7, 191.6, 110.7, 118.5, 283.8, 146.1, and 171.6 kJ.mol-1 for BCHMX/GAP, CL-20/GAP, RDX/GAP, HMX/GAP peak 1, HMX/GAP peak 2, TEX/GAP and GAP respectively. The GAP admixture changes an inversely proportional linear relationship between the mentioned energies and longest lengths of the N-N bonds in nitramine molecules into a directly proportional one for the nitramines in the GAP-PBXs due to the possibility of the GAP complex formation with the studied nitramines. The results show that BCHMX/GAP has a good thermal stability reached the same level of TEX/GAP while the thermal stability of RDX/GAP considered the lowest value of all the studied PBXs.V této práci byl připraven a studován glycidyl azidový polymer (GAP). Navíc byla připravena série různých plasty pojených trhavin (PBX) na bázi GAP za použití pěti cyklických nitraminů, jmenovitě. 1,3,5-trinitro-l, 3,5-triazinanu (RDX) a ß-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazokanu (β-HMX), cis-1,3,4,6-tetranitrooktahydroimidazo [4,5-d] imidazolu (BCHMX), RS-ε-2,4,6,8,10,12-hexanitro-2,4,6,8,10,12-hexazawurtzitanu (RS-ε-CL-20) a 4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitanu (TEX). Kinetika tepelného chování a rozkladu byla zkoumána pomocí neizotermických technik TG a DSC a kinetika rozkladu byla získána isokonverzními metodami (Kissingerova a modifikovaná metoda Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)). Ukázalo se, že GAP má významný vliv na distribuci aktivační energie tepelného rozkladu cyklických nitraminů a motivuje počáteční autokatalatický efekt RDX a CL-20. Průměrné aktivační energie tepelného rozkladu byly sníženy ve srovnání s individuálními nitraminy a jejich hodnoty byly pro BCHMX / GAP, CL-20 / GAP 187,7, 191,6, 110,7, 118,5, 283,8, 146,1 a 171,6 kJ.mol- RDX / GAP, HMX / GAP vrchol 1, HMX / GAP vrchol 2, TEX / GAP a GAP. Přídavek GAP změní inverzně proporcionální lineární vztah mezi zmíněnými energiemi a nejdelšími délkami N-N vazeb v nitraminových molekulách na přímou proporcionalitu pro nitraminy v GAP-PBX v důsledku možnosti tvorby komplexu GAP se studovanými nitraminy. Výsledky ukazují, že BCHMX / GAP má dobrou tepelnou stabilitu, doshující stejné úrovně jako u TEX / GAP, zatímco tepelná stabilita RDX / GAP byla nalezena jako nejnižší ze všech studovaných PBX