Nghiên cứu lựa chọn chất kết dính trong thành phần thuốc nổ nhiệt áp dùng cho đạn ĐNA-7V

Thuốc nổ nhiệt áp dùng cho đạn ĐNA-7V gồm có các thành phần: Thuốc nổ phá, chất cháy, chất oxi hóa và chất kết dính. Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cứu lựa chọn chất kết dính trên nền cao su polyacrylat sử dụng cho thuốc nổ nhiệt áp dùng cho đạn ĐNA-7V.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu lựa chọn chất kết dính trong thành phần thuốc nổ nhiệt áp dùng cho đạn ĐNA-7V Hóa học và Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CHẤT KẾT DÍNH TRONG THÀNH PHẦN THUỐC NỔ NHIỆT ÁP DÙNG CHO ĐẠN ĐNA-7V Trần Quang Phát1*, Ngô Văn Giao2, Ninh Đức Hà3, Hồ Ngọc Minh3 Tóm tắt: Thuốc nổ nhiệt áp dùng cho đạn ĐNA-7V gồm có các thành phần: thuốc nổ phá, chất cháy, chất oxi hóa và chất kết dính. Chất kết dính ngoài việc bảm bảo tương thích hóa học với các thành phần cần phải thỏa mãn yêu cầu về công nghệ của thuốc nổ, đó là có độ nhớt động lực phù hợp với phương pháp đúc rót có áp suất. Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu lựa chọn chất kết dính trên nền cao su polyacrylat sử dụng cho thuốc nổ nhiệt áp dùng cho đạn ĐNA-7V. Từ khóa: Đạn nhiệt áp ĐNA-7V; Thuốc nổ hỗn hợp; Thuốc nổ nhiệt áp. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Thành phần của thuốc nổ nhiệt áp (TBE) thường gồm có thuốc nổ phá, chất cháy, chất oxi hóa, chất kết dính và phụ gia. Thực tế, TBE là 1 loại thuốc nổ PBX (Plastic Bonded eXplosives) nhiệt rắn. Thuốc nổ này được chuẩn bị bằng công nghệ đúc trực tiếp vào các loại vũ khí, sau đó được đóng rắn ở nhiệt độ cao, chúng trở thành khối thuốc nổ dạng rắn với các đặc trưng của cao su đàn hồi [1], [2]. Tuy nhiên, các công trình này không công bố thông tin chi tiết về công nghệ cũng như thiết bị và phương pháp nhồi đúc TBE. Ở trong nước, TBE nói chung và TBE dùng cho đạn nhiệt áp ĐNA-7V mới bắt đầu được nghiên cứu, chế tạo [3, 4]. Thành phần chính của TBE dùng cho đạn ĐNA-7V gồm thuốc nổ phá là hexogen (RDX), chất cháy là bột nhôm (Al), chất oxi hóa là amonipeclorat (AP) và chất kết dính. Thuốc nổ nhiệt áp là một loại vật liệu composit mà chất kết dính là môi trường phân tán, liên kết các thành phần và tạo cho hỗn hợp có độ bền cơ học nhất định. Đạn ĐNA-7V có hình dạng vỏ đầu đạn phức tạp, 2 đầu có đường kính nhỏ hơn phần giữa (đường kính trong 2 đầu  53,5 mm và  52 mm, đường kính trong thân đạn là  96 mm) nên phương pháp nhồi đúc thuốc nổ là phù hợp nhất. Yêu cầu quan trọng nhất của trạng thái TBE đúc là khối lượng riêng cao (không nhỏ hơn 1,89 g/cm3) và hiện nay, trong nước cũng chưa có sản phẩm nào đạt được mật độ này. Một khó khăn cần giải quyết là xác định công nghệ chế tạo và nhồi đúc vào thân đạn. Qua phân tích, đánh giá, phương án công nghệ đúc có áp suất kết hợp hút chân không trong lòng thân đạn được lựa chọn để đảm bảo chất lượng khối thuốc. Trong đó, việc lựa chọn được chất kết dính đóng vai trò quan trọng nhất trong công nghệ. Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu lựa chọn chất kết dính từ 3 loại polyme: hai polyme đang được sử dụng một số sản phẩm quân sự (cao su polybutadien nitryl và epoxy ED-20) và cao su polyacrylat mới được chế tạo trong nước. 2. VẬT TƯ, HÓA CHẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật tư, thiết bị 2.1.1. Vật tư - Thuốc nổ hexogen (RDX), xuất xứ: Nhà máy Z195; Bột nhôm (Al), xuất xứ: Mỹ; amonipeclorat (AP), xuất xứ: Trung Quốc; cao su polyacryliat (PAC), xuất xứ: Viện Hóa học-Vật liệu; cao su polybutadien nitryl (CKH-10KTP), epoxy ED-20, xuất xứ: Nga; hỗn hợp chất hóa dẻo HD-70, xuất xứ: Viện Thuốc phóng Thuốc nổ; lecithin, xuất xứ: Việt Nam; toluen diizocianet (TDI), xuất xứ: Trung Quốc; DPA, xuất xứ: Trung Quốc. - Trạm nổ: Thuốc nổ A-IX-1 (xuất xứ: Nhà máy Z195), khối lượng 25  0,2 g; khối lượng riêng 1,60  1,62 g/cm3, chế tạo bằng phương pháp nén ép. 62 T. Q. Phát, …, H. N. Minh, “Nghiên cứu lựa chọn chất kết dính … cho đạn ĐNA-7V.” Nghiên cứu khoa học công nghệ - Ống nổ điện vỏ nhôm số 8 (xuất xứ: Nhà máy Z121); - Các mẫu TBE có kích thước: Ф55x(922) mm; khối lượng: 41010 g; khối lượng riêng: 1,89  1,91 g/cm3. 2.1.2. Thiết bị - Thiết bị Vaccum Stabil Tester (Cộng hòa Séc) xác định độ an định hóa học của chất nổ theo phương pháp ổn định nhiệt độ chân không; - Thiết bị đo độ nhớt động lực học DW-E của hãng Brookfield (Mỹ), dải đo từ 0,8 đến 104000 pa.s, độ chính xác 0,1 %; - Thiết bị đo đa kênh DEWE-3020 của hãng Dewetron - CH Áo (Số kênh: 08 theo chuẩn DAQ và PAD, có thể đo nhiều loại tín hiệu khác nhau: mV, kV, biến dạng, cặp nhiệt điện, tốc độ: 30  45 MB/s, nguồn điện: 90  260 V (AC)). - Đầu đo áp suất theo nguyên lý piezo của hãng Kistler (Thụy Sĩ) (dải đo: 250 psi, quá tải: 5000 psi, độ phân giải: 0,05 psi, độ tuyến tính: ≤ ±1% FSO, phần tử cảm biến: Quartz, thời gian đáp ứng: < 1µs, dải nhiệt độ hoạt động: -55 ÷ 125 oC, dạng cảm biến: IEPE. - Giá đặt đầu đo, mẫu thuốc, thiết bị điểm hỏa từ xa. 2.2. Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR); - Phương pháp DSC; - Phương pháp đo đô nhớt động lực trên thiết bị HADV-E (Brookfield) sử dụng Spindle số 07, tốc độ quay: 2 vòng/phút. - Phương pháp ổn định nhiệt chân không (VST): Hỗn hợp được gia nhiệt ở điều kiện chân ...