Автор: Степаненко А.Д., Манжос Ю.В.
Источник: Хімічні каразінські читання - 2011 / Матерiали III всеукраїнської наукової конференцiї студентiв та аспiрантiв. — Харків, ХНУ ім Каразіна— 2011, с. 126-127.
Степаненко А.Д., Манжос Ю.В. Сенсибилизация эмульсионных взрывчатых веществ. В данной работе изучена возможность сенсибилизации эмульсионных взрывчатых веществ различными порофорами.
По данным статистики Украина занимает второе место в Европе по использованию взрывчатых веществ (ВВ), при этом большой объём взрывных работ в Украине (и других странах СНГ) проводится с использованием тротила и тротилосодержащих ВВ. Однако лишь небольшому количеству специалистов известно, что применение тротила в промышленных целях запрещено практически во всем мире (кроме стран СНГ). Тротил относится к высокоопасным веществам, так как имеет способность попадать в организм через кожу, вызывать заболевания печени, катаракту и онкологические заболевания, тротил также является мутагеном. Продукты взрыва тротила содержат большое количество токсичных газов. Эти и многие другие факторы послужили толчком к инициированию вопроса о замене тротила взрывчатыми веществами свободными от перечисленных недостатков.
Одной из перспективных альтернатив тротилосодержащим ВВ могут стать эмульсионные взрывчатые вещества (ЭВВ)[1]. Основным компонентом эмульсионных взрывчатых веществ является эмульсия – пересыщенный водный раствор окислителя диспергированный в жидкой горючей фазе с небольшим количеством эмульгатора.
Способность взрываться у эмульсии появляется при введении в нее небольших количеств сенсибилизатора – микроскопических газовых включений (диаметр газовых пузырьков 5-80 мкм). Эти газовые полости, сформированные в матрице эмульсии являются «горячими точками», которые при инициировании являются центрами детонации ЭВВ. В разработанных в настоящее время эмульсионных составах, для обеспечения необходимой чувствительности, газовые включения вводятся различными способами:
Одной из наиболее предпочтительных разновидностей сенсибилизатора являются полые сферические частицы – микросферы с требуемыми качественными показателями. Это специальные стеклянные и пластиковые микросферы.
Отечественные микросферы производятся в недостаточном количестве и их качество не в полной мере обеспечивают необходимые взрывчатые характеристики ВВ, а в патронированных ЭВВ отечественные микросферы вообще не применимы. С другой стороны импортные микросферы, производимые в достаточных объемах и имеющие хорошие качественные показатели - неприемлемо дороги (11 тыс. долларов США за 1 тонну)[2].
Новым и малоизученным направлением в сенсибилизации ЭВВ является введение в их состав химических газообразователей (порофоров), которые выделяют газы в результате термического разложения. Основными показателями порофоров является температура разложения и газовое число. Свойства некоторых порофоров приведены в таблице 1.
| Порообразователь | Внешний вид | Газовое число | Температура разложения | Специфические особенности |
| Диамид азодикарбоновой кислоты | Мелкокристаллический порошок желто-оранжевого цвета | 200 – 250 | 170 – 180 | Температура разложения может быть снижена добавками мочевины, глицерина, триэтаноламина. |
| Терефталазид | Кристаллический порошок светло-желтого цвета | 207 | 85-112 | Ускоряет полимеризацию |
| Смесь мочевины и биурета | Кристаллический порошок белого цвета | 275 | 100 – 140 | - |
| 2,2-Азо-бис-(изобутиронитрил) | Мелкокристаллический порошок голубоватого цвета | 130 – 150 | 90 – 100 | Инициирует полимеризацию винилхлорида |
Исходя из температуры разложения для сенсибилизации ЭВВ подходят терефталазид, 2,2-Азо-бис-(изобутиронитрил) смесь мочевины с биуретом. Эти вещества разлагаются по следующим закономерностям соответственно:
Порофоры применяются для вспенивания полимеров [3]. и их воздействие на ЭВВ, как сенсибилизатора, практически не изучено. Кроме того, не исследовалось химическое взаимодействие различных порофоров и компонентов ЭВВ.
Исходя из изложенного планируется изучение влияния этих веществ на различные ЭВВ и их взрывчатые характеристики.
1. http://www.companion.ua
2. www.innovbusiness.ru
3. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Т. 3. – М.: Советская энциклопедия, 1977. – 1152 с.