Физико-механические свойства полиуретановых термоэластопластов, пластифицированных нитроэфирами

мышленной безопасностью и охраной труда.

3. Определение требований и потребностей пользователей и основных заинтересованных лиц в СУПБиОТ.

4. Оценка состояния культуры промышленной безопасности.

Составлена также инструкция, определяющая порядок проведения

интервьюирования. Интервьюирование производилось квалифицированными экспертами с руководителями различных уровней и звеньев управления и носило конфиденциальный характер. Отчеты и выводы экспертов использовались при проведении БХУОТ-анализа. Кроме этого была разработана анкета, распространенная среди 500 специалистов.

Анализ результатов интервьюирования и анкетирования с целью выявления слабых и сильных сторон проводился по следующим направлениям: организация СУПБиОТ, лидерство и приверженность руководства целям политики по промышленной безопасности, планирование, оценка состояния промышленной безопасности, охрана здоровья персонала, обучение персонала, аудит и анализ эффективности СУПБиОТ, мотивация персонала.

Одной из важнейших целей интервьюирования и последующего обучения руководителей различных звеньев и менеджеров СУПБиОТ являлась мотивация их заинтересованности в результатах проводимой работы и убежденности в ее необходимости. Для достижения этой цели проводилась широкая презентация работы и ознакомление персонала с содержанием международных стандартов, основными элементами СУПБиОТ и порядком их внедрения.

Результаты проведенного анализа были использованы для определения структуры документации СУПБиОТ (политика, директивы по ее выполнению - руководство по деятельности СУПБиОТ, процедуры и методики, отображаемые в корпоративных стандартах, инструкции по промышленной безопасности и охране труда), корректировки работы по устранению выявленных недостатков в действующих документах и определения необходимого минимума стандартов предприятия.

УДК 541.18.02:662.39

*

Т.Б. Ломоносову Ю.М. Лотменцев, Н.Н. Ильичева, Н.Н. Кондакова, Л.В. Ганина , Ю.М. Михайлов

Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия Институт проблем химической физики РАН, Москва, Россия

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ, ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ НИТРОЭФИРАМИ

Mechanical properties of segmented thermoplastic polyurethanes elastomers plasticized by nitroester were investigated by the method uniaxial stretchings with constant speed. It is shown that binding, containing polyesterurethanes block copolymers and nitroester plasticize in parities (50/50 or 40/60) possess high level of physicomechanical characteristics.

Методом одноосного растяжения с постоянной скоростью исследованы физико-механические характеристики пластифицированных нитроэфирами полиуретановых термо-эластопластов. Показано, что связующие, содержащие полиэфируретановые блоксополиме-ры и нитроэфирные пластификаторы в соотношениях (50/50 или 40/60) обладают высоким

уровнем физико-механических характеристик.

Полиуретановые термоэластопласты (ПУ ТЭП), содержащие энергетически активные пластификаторы, используются в качестве связующего топлив и взрывчатых веществ [1,2,3,]. Неластифицированные полиуретановые термоэластопласты имеют высокие деформационно-прочностные показатели в широком интервале температур (-40 - +80 °С). Устойчивость физических узлов пространственной сетки полиуретановых термоэластопластов обусловлена кристаллизацией доменной фазы и высокой концентрацией водородных связей между группами -ЫН- и атомами кислорода в карбонильных и эфирных группах жестких сегментов.

При пластификации термоэластопласта изменяется его надмолекулярная структура. Пластификатор может распределяться в фазе гибких блоков, при этом происходит снижение температуры стеклования эластичных блоков, а модуль упругости и температура стеклования жестких блоков изменяется незначительно. И наоборот, если пластификатор распределяется в жесткой фазе, то свойства гибкой фазы практически не изменяются. [4,5,6].

В данной работе исследовалось влияние пластификаторов тринитрата глицерина (НГ) и ЛД-70 (смеси динитратов диэтилен- и триэтиленгликоля) на деформационно-прочностные свойства полиуретановых ТЭП. Содержание пластификатора в образце изменялось от 0 до 80% мае.

Полиуретановые термоэластопласты МДК-22 и МДК-24 были изготовлены на основе дифенилметандиизоцианата (МДИ) и промышленных сложных полиэфиров ОМА-1950 и ОМА-2050 соответственно. Отверждение МДК-22 проводилось смесью 1,3-бутандиола и олигоэфира ПДА-800, а МДК-24 только 1,3-бутандиолом. Полимер получали двухстадийным способом: сначала синтезировали форполимер на основе ОМА и МДИ, который затем отверждался.

Образцы для физико-механических испытаний готовились с использованием промежуточного растворителя. Полиуретановый ТЭП и пластификатор растворяли в тетрагидрофуране, затем растворитель отгонялся в вытяжном шкафу и под вакуумом. Количество оставшегося растворителя в пленках пластифицированных ТЭП не превышало 0,3%.

Физико-механические исследования проводились методом одноосного растяжения при постоянной скорости (50 мм/мин) на разрывной машине Р-5. На кривых растяжения МДК-22, содержащего НГ, имеются три области зависимости напряжения, возникающего в образце, от приложенной деформации (рис. 1). При деформациях ~ до 100% напряжение подчиняется закону Гука, затем располагаются области практически постоянного напряжения и линейного увеличения напряжения с ростом деформации, что связано с дополнительным микрофазным разделением. Так для образцов, не пластифицированных и содержащих 10% НГ, при растяжении свыше 600% наблюдалась кристаллизация: образец из бесцветного становился белым. После снятия нагрузки образец снова становился прозрачными, остаточная деформация не превышала 100%.

8, %

Рис. 1 Кривые растяжения МДК-22, пластифицированного НГЦ (%мас.): 1 - 0; 2 - 10; 3 - 20; 4 - 30; 5 - 40; 6 - 50; 7 - 60; 8 - 70; 9 - 80.

С увеличением содержания в системе пластификатора расширяется область, в которой напряжение незначительно зависит от деформации, а область, связанная с микрофазным разделением, уменьшается и при содержании пластификатора более 50% практически исчезает.

а б

Содержание НГЦ0 о мае. КЬнщнграпияНЩ %мас.

Рис. 2. Зависимость разрывных прочности (а) и деформации (б) композиций на основе МДК-22 (1) и МДК-24 (2) от содержания НГ

Кривые растяжения остальных исследованных композиций имеют аналогичный вид.

С увеличением содержания пластификатора разрывная прочность композиций на основе МДК-22 и МДК-24, отнесенная на начальное сечение образца, монотонно уменьшается (рис.2а). Зависимость разрывной деформации от содержания пластификатора носит экстремальный характер.

Рост разрывной деформации с увеличением концентрации пластификатора до 40%мас. связан с увеличением подвижности гибких цепей полимера. При дальнейшем увеличении содержания НГ падение разрывной деформации композиции связано с проникновением пластификатора внутрь доменов термоэластопласта. Зависимости разрывных прочности и деформации композиций, содержащих ЛД-70, имеют аналогичный вид.

а б

Концентрация НГЦ, % мае. Концентрация ЛД-70, % мае.

Рис. 3. Зависимость начального модуля композиций на основе МДК-22 (1) и МДК-24 (2) от содержания: а - НГЦ; б - ЛД-70.

На зависимости начального модуля упругости МДК-22 от содержания пластификатора наблюдается плато в интервале концентраций для НГЦ от 10 до 30%мас. и для ЛД-70 от 10 до 40%мас. в отличие от композиций на основе МДК-24, где с увеличением концентрации пластификатора происходит монотонное уменьшение модуля (рис.3). Возможно, это связано с тем, что входящий в состав МДК-22 в отличие от МДК-24 олигоэфир ПДА-800 приводит к увеличению селективности нитроэфиров при пластификации ТЭП.

Таким образом, физико-механические свойства ПУ ТЭП с увеличением содержания в композиции нитроэфиров ухудшаются по сравнению с не-пластифицированным ТЭП. Однако, связующие на основе полиуретановых термоэластопластов, содержащее нитроэфиры в реальных соотношениях (50/50), обладают высоким уровнем физико-механических характеристик: деформация ~ 1000%, прочность ~ 5 МПа, модуль -2,5 МПа.

Библиографические ссылки

1. Fu-Tai Chen. Novel Segmented Thermoplastic Polyurethanes Elastomers Based on Tetrahydrofuran Ethylene Oxide Copolyethers as High Energetic Propellant Binders/Fu-Tai Chen//Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2003. 28. 1. P. 7-11.

2. R.L. Peeters. Characterization of Plastic-Bonded Explosives./ R.L. Peeters// Journal of Reinforced Plastics and Composites, 1982. V. 1. 2. P. 131-140.

3. D. Mark Hoffman. Dynamic Mechanical Signatures of a Polyester-Urethane and Plastic-Bonded Explosives Based on this Polymer/ D. Mark Hoffman. / Jour-

nal of Applied Polymer Science, 2002. V. 83. 5. P. 1009-1024.

4. Термоэластопласты/под ред. В.В.Моисеева. М.:Химия, 1985. 184с.

5. Терешатов В.В. Влияние низко молекулярных жидкостей на физическую сетку и вязко упругие свойства сшитых аморфных полидиенуретанов/ В.В. Терешатов, В.Ю. Сеничев // Высокомолек. соед. Сер. А, 1995. Т.37. №11. С. 1888-1895.

6. Терешатов В.В. Неаддитивное влияние компонентов бинарного пластификатора на свойства полиэфируретанмочевин/ В.В. Терешатов, В.В. Фед-ченко, Э.Н. Терешатова, М.А. Макарова // Журн. прикл. Химии, 2004. Т.77. Вып. 9. С. 1551-1554.

УДК 662.215.2.

Д.И. Михеев, В.В. Кузьмин, П.А. Черных. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЕТОНАЦИИ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОЙ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ И АЛЮМИНИЯ

Mixtures of ammonium nitrate, containing different quantities of aluminum were investigated. Dependence of critical diameter of detonation from concentration of aluminum for mixtures based on granular ammonium nitrate and value of critical diameter of detonation at zero oxygen balance for mixtures based on fine-dispersed ammonium nitrate were obtained. Influence of tempering mixtures based on fine-dispersed ammonium nitrate by granular ammonium nitrate on detonation properties was examined.

Исследованы смеси аммиачной селитры с различным содержанием алюминия. Получены зависимость критического диаметра детонации от содержания алюминия для смесей на основе гранулированной аммиачной селитры и значение критического диаметра детонации для смесей на основе мелкодисперсной аммиачной селитры при нулевом кислородном балансе. Изучено влияния добавления гранулированной аммиачной селитры на детонационные характеристики смесей на основе мелкодисперсной аммиачной селитры и алюминия.

Взрывчатые смеси на основе аммиачной селитры и алюминия часто применяются преступными элементами для совершения противоправных действий, поскольку способ их приготовления чрезвычайно прост, а компоненты являются легко доступными. Полученные данные о критических параметрах детонации используются экспертами-взрывотехниками для оценки способности изъятых самодельных взрывных устройств к производству взрыва без необходимости экспериментального подрыва, а результаты исследований позволяют выяснить влияние дисперсности на критический диаметр детонации.

Целью настоящей работы было исследование влияния содержания алюминия на критический диаметр детонации в смесях на основе гранули-