СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ ДИНИТРАМИДА АММОНИЯ (ADN), КРИСТАЛЛЫ ADN И СОДЕРЖАЩИЙ ИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПОЗИТ
METHOD OF PRODUCING AMMONIUM DINITRAMIDE (ADN) CRYSTALS, AND CRYSTALS AND ENERGY COMPOSITE CONTAINING SAID CRYSTALS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Объектом настоящего изобретения является способ получения новых кристаллов динитрамида аммония и новые кристаллы динитроамида аммония, которые могут быть получены этим способом. Также объектом настоящего изобретения являются энергетические композиты, содержащие эти кристаллы.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1/a
Кристаллический динитроамид аммония относится к пространственной группе симметрии Р 2. Кристаллы согласно настоящему изобретению, относящиеся к этой группе, имеют оригинальную форму кристалла - «модифицированную». Ниже это будет подробно объяснено.
Динитроамид аммония соответствует формуле:
.
Чаще его называют «аммония динитрамид» и обозначают аббревиатурой «ADN» (Ammonium DiNitramide).
Прежде всего, он известен как полярный окислитель, не содержащий хлора, который может заменять перхлорат аммония в композициях ракетного топлива.
Известны различные способы синтеза ADN (они описаны в работе Wang Guogiang, Chen Hong and Ma Yuanying, опубликованной в Theory Pract. Energ. Mater., [Proc. Int. Autumn Semin. Propellants, Explos. Pyrotech.] (1996) 85-91 (Chemical Abstract: 126:106102)).
Из этих способов чаще всего используют два:
2
5
- так называемый уретановый способ: нитрование и последующая обработка уретана приводят к образованию аммониевой соли N-нитроуретана (AND). Эту соль затем нитруют NO в непрерывной реакции с получением N,N-динитропроизводного, которое не выделяют, а проводят его прямую реакцию с аммиаком с получением ADN и регенерацией уретана;
- так называемый сульфаматный способ: сульфамат аммония или калия нитруют смесью серной и азотной кислот при низкой температуре, после чего реакционную смесь нейтрализуют и, как правило, концентрируют.
По завершении любого из этих способов синтеза ADN, полученный в виде раствора, кристаллизуют классическим способом (посредством концентрирования, посредством добавления нерастворителя и/или посредством охлаждения и т.п.). Для получения более химически чистого ADN Malesa et al. рекомендовали перекристаллизацию (Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 24, 83-89 (1999)).
Полученные кристаллы неочищенного ADN имеют форму палочек, или даже игл, характеризующихся большим фактором формы (этот общепринятый параметр определен для кристаллов как отношение наибольшего измерения к наименьшему измерению). Эти палочки или иглы изображены на Фигурах 1 и 2 (фотографии, сделанные с использованием светового трансмиссионного микроскопа). Они имеют фактор формы, примерно равный 10.
Такая морфология этих кристаллов делает ADN непригодным для составления композиций, потому что возможность получения композиций очень ухудшается вследствие сильного повышения вязкости, если предусмотрены высокие скорости нагружения. Кроме того, специалист в данной области техники не может игнорировать то, что кристаллы неочищенного ADN, которые были получены до настоящего времени, являются относительно гигроскопичными.
С учетом технической проблемы с композициями, содержащими неочищенные кристаллы ADN, указанной выше, было рекомендовано придавать этим кристаллам форму шариков (ЕР 1331213 A; Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 25, 81-85 (2000); ЕР 0953555 A; WO 97/47571 A; US 6136115 A; WO 99/21794 А; и WO 99/01408 А). Специалисты в данной области техники используют термин «гранулы». Эти «гранулы» (шарики) обычно получают посредством плавления ADN при энергичном перемешивании в жидком нерастворителе и последующего быстрого охлаждения или используют «грануляционную колонну», в которой этот расплавленный ADN распыляют в потоке газа.
Первый из этих способов, который называют «гранулированием в суспензии», описан, в частности, в заявке на патент WO 99/21794 А, второй - в заявках на патенты WO 97/47571 А и WO 99/01408 А.
Ни один из этих двух способов не является абсолютно удовлетворительным:
- «гранулирование в суспензии» трудно экстраполировать на партии (порции), превышающие несколько килограммов, из-за теплообмена с двойной рубашкой реактора, в который их загружают. Этот теплообмен ограничивает скорость охлаждения. Эта проблема приобретает тем большее значение, чем больше размеры реактора.
- «гранулирование в колонне» предполагает работу с расплавленным ADN, хотя известно, что это соединение нестабильно при температурах, превышающих температуру плавления. Феномены локального перегрева или аккумуляции вещества могут привести к авариям.
В любом случае, эти способы являются относительно трудными способами преобразования ADN, предварительно полученного посредством кристаллизации.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этом контексте, с учетом технической проблемы с получением кристаллического ADN, авторы настоящего изобретения предлагают абсолютно оригинальное решение. Это решение предусматривает не обработку полученных неочищенных кристаллов, а модификацию процесса получения кристаллов (процесса кристаллизации); оно основано на получении кристаллов, имеющих оригинальную форму кристалла, более подходящую для использования их в композициях, особенно при высоких концентрациях. Указанную оригинальную форму кристаллов можно рассматривать как модифицированную форму кристаллов (по отношению к известной форме кристаллов, характеризующейся большим фактором формы), но следует понимать, что модификация происходит в результате модификации процесса кристаллизации (предшествующий этап), а не в результате модификации кристаллов (последующий этап), полученных в процессе кристаллизации согласно предшествующему уровню техники.
Модификация процесса кристаллизации с целью получения кристаллов оригинальной формы сама по себе не является повой операцией. Такой тип операции, основанный на использовании модификаторов роста кристаллов, в частности, используется в процессах получения пищевых сахаров. Однако, насколько известно авторам, он не был описан в контексте ADN в связи с технической проблемой с его получением.
В этом конкретном контексте изобретатели абсолютно неожиданно показали, что можно вмешаться в процесс кристаллизации ADN так, чтобы уменьшить фактор формы кристаллов, и что существуют кристаллизационные добавки - модификаторы роста кристаллов ADN, которые:
- растворимы в тех растворителях, в которых происходит кристаллизация ADN;
- эффективны, то есть могут преимущественно адсорбироваться на поверхностях (и десорбироваться с поверхностей) с максимальной скоростью роста и поэтому присутствуют на концах палочек или игл;
- и мало влияют, если вообще влияют, на природу, а следовательно - на рабочие характеристики и свойства ADN, а также на его совместимость с компонентами (сокомпонентами) в рамках его использования в энергетических композитах типа ракетного топлива или взрывчатого вещества.
Настоящее изобретение, в его аспектах, связанных со способом и продуктом, основано на использовании (кристаллизационных) добавок - модификаторов формы кристаллов ADN. Заслугой изобретателей является перенос принципа модификации в контекст кристаллизации ADN и выявление модификаторов кристаллизации, эффективных в данном контексте.
Согласно своему первому аспекту настоящее изобретение относится к способу получения кристаллов динитроамида аммония (аммония динитрамид, общепринятая англоязычная аббревиатура - ADN) из раствора, содержащего ADN в растворителе. В характерном случае данный способ включает в себя:
- добавление в раствор эффективного, но не избыточного количества, по меньшей мере, одного модификатора роста кристаллов, способного снизить фактор формы кристаллов; и
- осуществление кристаллизации в растворе, содержащем, по меньшей мере, один модификатор роста кристаллов, посредством любой подходящей обработки.
Кристаллизацию проводят классическим способом (в частности, посредством увеличения концентрации ADN в растворе (например, посредством испарения растворителя), и/или посредством добавления нерастворителя для ADN в раствор, и/или посредством охлаждения раствора; есть преимущества в использовании одного из этих методов, но это не исключает использования, по меньшей мере, двух из них, последовательно или одновременно; специалист в данной области техники превосходно владеет использованием этих способов кристаллизации) из раствора, который, кроме ADN в растворе, обычно содержит эффективное, но не избыточное количество, по меньшей мере, одного модификатора роста кристаллов. Указанный, по меньшей мере, один модификатор роста кристаллов может снижать фактор формы кристаллов. Этот, по меньшей мере, один модификатор роста кристаллов лучше всего выбирать из солей, содержащих катионы щелочно-земельных металлов. Это будет объяснено ниже в данном описании.
Растворитель для данного раствора выбирают из известных растворителей для кристаллизации ADN. Он может, в частности, состоять из спирта, ацетона, ацетонитрила или смеси этих растворителей. Предпочтительно выбирать спирты и их смеси. Особенно рекомендуется использование смеси этанола и метанола.
Указанный, по меньшей мере, один модификатор роста кристаллов используют в эффективном, но не избыточном количестве.
Что касается эффективности, то используемое количество:
- обычно не менее 0,005 мас.% от массы ADN в растворе (растворенного ADN);
- предпочтительно не менее 0,01 мас.% от массы ADN в растворе;
- особо предпочтительно не менее 0,1 мас.% от массы ADN в растворе.
Модификатор роста кристаллов особенно эффективен в малых количествах, и поэтому его используют в малых количествах. Это также минимизирует риск загрязнения кристаллов, модификации свойств кристаллов и т.п.
В связи с этими проблемами следует стараться не использовать модификатор роста кристаллов в избыточном количестве. Обычно его используют в количестве менее 5 мас.% от массы ADN в растворе; предпочтительно - не более 3 мас % от массы ADN в растворе.
Специалист в данной области техники сможет оптимизировать используемое количество, по меньшей мере, одного модификатора роста кристаллов в рамках использования способа согласно настоящему изобретению.
Что касается природы, по меньшей мере, одного модификатора роста кристаллов, то было обнаружено, что его предпочтительно выбирать из солей, содержащих катионы щелочно-земельных металлов.
Особо предпочтительно, чтобы он был выбран из солей кальция и магния.
Природа аниона соответствующей соли мало влияет на ожидаемую функцию модификации роста кристаллов ADN. Поэтому априори можно использовать любую соль кальция или магния. Ниже приведены два длинных, но не исчерпывающих списка солей, один - для солей кальция, а другой - для солей магния, которые хорошо подходят (из практических соображений) для осуществления способа согласно настоящему изобретению.
Соли кальция:
Название
Формула
Кальция бутират
Са(C<sub>4</sub>H<sub>7</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция карбонат
СаСО<sub>3</sub>
Кальция перхлорат
Са(ClO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>
Кальция хлорид
CaCl<sub>2</sub>
Кальция циннамат
Са(C<sub>9</sub>H<sub>7</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·3H<sub>2</sub>O
Кальция цитрат
Са(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>O<sub>7</sub>)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O
Кальция формиат
Са(CHO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция фумарат
CaC<sub>4</sub>H<sub>2</sub>O<sub>4</sub>·3H<sub>2</sub>O
Кальция d-глюконат
Са(C<sub>6</sub>H<sub>11</sub>O<sub>7</sub>)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция глицерофосфат
СаС<sub>3</sub>Н<sub>5</sub>(ОН)<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>
Кальция изобутират
Са(C<sub>4</sub>H<sub>7</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·5H<sub>2</sub>O
Кальция лактат
Са(C<sub>3</sub>H<sub>5</sub>O<sub>3</sub>)·5H<sub>2</sub>O
Кальция лаурат
Ca(C<sub>12</sub>H<sub>23</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция линолеат
Са(C<sub>18</sub>H<sub>31</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция малат
CaC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>5</sub>·2H<sub>2</sub>O
Кальция дигидромалат
Ca(HC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>5</sub>)<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
Кальция малеат
CaC<sub>4</sub>H<sub>2</sub>O<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция малонат
CaC<sub>3</sub>H<sub>2</sub>O<sub>4</sub>·4H<sub>2</sub>O
Кальция α-метилбутират
Са(C<sub>5</sub>H<sub>9</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция нитрат
Са(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
Кальция олеат
Са(C<sub>18</sub>H<sub>33</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция оксалат
CaC<sub>2</sub>O<sub>4</sub>
Кальция пальмитат
Ca(C<sub>16</sub>H<sub>31</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция 1-фенол-4-сульфонат
Са[С<sub>6</sub>Н<sub>4</sub>(ОН)SO<sub>3</sub>]<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция гипофосфат
Ca<sub>2</sub>P<sub>2</sub>O<sub>6</sub>·2H<sub>2</sub>O
Кальция метафосфат
Са(РО<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
Кальция (вторичный) диортофосфат
CaHPO<sub>4</sub>·4H<sub>2</sub>O
Кальция (первичный) моноортофосфат
Са(H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция (третичный) триортофосфат
Са<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция гипофосфит
Са(H<sub>2</sub>PO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция диортофосфит
2СаНРО<sub>3</sub>·3H<sub>2</sub>O
Кальция пропионат
Са(C<sub>3</sub>H<sub>5</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
Кальция 1-хинат
Са(С<sub>7</sub>Н<sub>11</sub>О<sub>6</sub>)<sub>2</sub>·10H<sub>2</sub>O
Кальция салицилат
Са(C<sub>7</sub>H<sub>5</sub>O<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O
Кальция метасиликат
CaSiO<sub>3</sub>
Кальция диортосиликат
Ca<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>
Кальция силикат
Ca<sub>3</sub>SiO<sub>5</sub> или (3СаО·SiO<sub>2</sub>)
Кальция стеарат
Са(C<sub>18</sub>H<sub>35</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Кальция сукцинат
CaC<sub>4</sub>H<sub>6</sub>O<sub>4</sub>·3H<sub>2</sub>O
Кальция сульфат
CaSO<sub>4</sub>
Кальция тартрат
CaC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>6</sub>·4H<sub>2</sub>O
Кальция валерат
Са(C<sub>5</sub>H<sub>9</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Соли магния:
Название
Формула
Магния ацетат
Mg(C<sub>2</sub>H<sub>3</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Магния бензоат
Mg<sub>3</sub>(C<sub>7</sub>H<sub>5</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·3H<sub>2</sub>O
Магний-висмута нитрат
3Mg(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·2 Bi(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·24H<sub>2</sub>O
Магния диборат
Mg<sub>2 </sub>B<sub>2</sub>O<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O
Магния метаборат
Mg(BO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·3H<sub>2</sub>O
Магния ортоборат
Mg<sub>3</sub>(ВО<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
Магния карбонат
MgCO<sub>3</sub>
Магния перхлорат
Mg(ClO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>
Магния хлорид
MgCl<sub>2</sub>
Магния моно-Н-цитрат
MgHC<sub>6</sub>H<sub>5</sub>O<sub>7</sub>·5H<sub>2</sub>O
Магния формиат
Mg(CHO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O
Магния лактат
Mg(C<sub>3</sub>H<sub>5</sub>O<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·3H<sub>2</sub>O
Магния лаурат
Mg(C<sub>12</sub>H<sub>23</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O
Магния миристат
Mg(C<sub>14</sub>H<sub>27</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Магния нитрат
Mg(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
Магния олеат
Mg(C<sub>18</sub>H<sub>33</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Магния оксалат
MgC<sub>2</sub>O<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O
Магния пальмитат
Mg(C<sub>16</sub>H<sub>31</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Магния ортофосфат
Mg<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>
Магния моно-Н-ортофосфат
MgHPO<sub>4</sub>·3H<sub>2</sub>O
Магния салицилат
Mg(C<sub>7</sub>H<sub>5</sub>O<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O
Магния стеарат
Mg(C<sub>18</sub>H<sub>35</sub>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
Магния сульфат
MgSO<sub>4</sub>
Магния d-тартрат
MgC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>6</sub>·5H<sub>2</sub>O
Кислый магния d-тартрат
Mg(HC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>6</sub>)<sub>2</sub>·4Н<sub>2</sub>О
Магния тиосульфат
MgS<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·6H<sub>2</sub>O
Особенно рекомендуется проводить процесс согласно настоящему изобретению с использованием в качестве модификатора роста кристаллов карбоната кальция
3
3
2
3
3
2
(СаСО), нитрата кальция (Са(NO)) или смеси этих двух солей (СаСО+Са(NO)).
Согласно второму аспекту изобретение относится к кристаллам ADN, которые можно получить способом, описанным ниже («модифицированный» способ кристаллизации за счет присутствия, по меньшей мере, одного модификатора роста кристаллов во время его осуществления).
Кристаллы обладают оригинальной формой кристалла, а рост кристалла отличается от роста кристаллов, соответствующих предшествующему уровню техники и полученных в «немодифицированном» способе кристаллизации. Кристаллы характеризуются меньшим фактором формы, по сравнению с фактором формы кристаллов, соответствующих предшествующему уровню техники. Рост кристаллов замедлен.
В рамках своего второго аспекта настоящее изобретение относится к кристаллам ADN, характеризующимся фактором формы, который меньше или равен 5; более конкретно, к кристаллам ADN, характеризующимся фактором формы в диапазоне от 1,5 до 5 (значения 1,5 и 5 включены в этот диапазон).
До настоящего времени такие кристаллы не были описаны.
Из написанного выше специалист в данной области техники уже должен был понять большую перспективность этих кристаллов ADN для применения в производстве энергетических композитов, особенно композитов типа ракетных топлив или взрывчатых веществ.
Энергетические композиты, содержащие энергетические заряды в связующем веществе, энергетическом или неэнергетическом, причем, по меньшей мере, часть энергетических зарядов состоит из кристаллов, описанных ниже, и/или кристаллов, которые могут быть получены способом, описанным ниже, представляют собой третий аспект настоящего изобретения.
Композиты могут содержать высокую концентрацию кристаллов, во всяком случае - концентрацию, превышающую концентрацию кристаллов согласно предшествующему уровню техники. Благодаря модификации роста кристаллов удалось частично избавиться от проблем со стерическим препятствием.
Поэтому энергетические композиты согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат более 30 мас.% кристаллов, особо предпочтительно - более 50%. Априорно они могут содержать до примерно 70%.
Специалист в данной области техники уже может понять всю перспективность настоящего изобретения.
Предложенная модифицированная кристаллизация является простой, легко экстраполируемой операцией, осуществление которой не требует специфического оборудования и не создает особого пиротехнического риска. Вместе с тем, ее можно осуществить в недорогих и нетоксичных растворителях. Поэтому кристаллизация значительно более перспективна, чем методики «гранулирования», упомянутые во введении к данному описанию.
Предложенная модифицированная кристаллизация позволяет получить особо перспективные кристаллы ADN, поскольку они обеспечивают возможность использования ADN в энергетических композитах с повышенной скоростью зарядки. Кроме того, полученные согласно изобретению кристаллы ADN менее гигроскопичны, чем кристаллы, соответствующие предшествующему уровню техники.
Далее изобретение будет проиллюстрировано, с точки зрения различных аспектов способа и продукта, при помощи приведенных ниже примеров.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Прилагаемые чертежи являются фотографиями, полученными с помощью трансмиссионного оптического микроскопа.
Как уже было указано, Фигуры 1 и 2 изображают кристаллы ADN, соответствующие предшествующему уровню техники, типа «палочек» или «игл».
Фигуры 3, 4 и 5 изображают кристаллы ADN согласно настоящему изобретению, полученные соответственно при осуществлении примеров 6, 7 и 8.
На каждой из Фигур указан масштаб. Очень хорошо видно, что кристаллы согласно настоящему изобретению имеют фактор формы, который меньше фактора формы кристаллов согласно предшествующему уровню техники.
Кристалл, обведенный на Фигуре 5, имеет средний диаметр, равный 150 мкм.
Кристаллы согласно настоящему изобретению были получены посредством процедуры, описанной ниже со ссылкой на Пример 9.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОЦЕДУРА: Пример 9
Использованным реактором был реактор объемом 750 мл с двойной рубашкой.
Реактор был оборудован стержневым холодильником, конец которого был соединен с сушильной системой (кристаллы силикагеля).
Температуру среды контролировали с помощью термодатчика и регулировали за счет циркуляции жидкости в двойной рубашке.
Перемешивание реакционной среды (при помощи пропеллерной мешалки) обеспечивалось электрической системой.
Всю используемую посуду предварительно просушивали. Кристаллизационную систему (реактор + холодильник) также просушивали при помощи пистолета с горячим сжатым воздухом.
3
2
3
В реактор (колбу) при температуре окружающей среды добавляли: 400 мл этанола (который хранили под молекулярным ситом), затем 200 г ADN (предварительно высушенного под вакуумом совместно с кристаллами силикагеля), после чего производили промывку с использованием 100 мл этанола. Включали мешалку (600 об/мин), затем при перемешивании добавляли 100 г ADN, после чего добавляли раствор метанола (60 мл) (хранившийся под молекулярным ситом), содержавший модификатор роста кристаллов (1,5 г Са(NO)+1,5 г СаСО), количество которого составляло 1% от массы ADN. Затем производили промывку 100 мл этанола.
Смесь выдерживали при перемешивании в течение 45 минут при 65°С до полного растворения.
Задавали скорость вращения мешалки, равную 400 об/мин, и использовали следующий градиент охлаждения: охлаждение от 60°С до 30°С в течение 45 минут, затем температурное плато при 30°С в течение 30 минут и снова охлаждение от 30°С до 20°С (или температуры окружающей среды) в течение 1 часа 45 минут.
Суспензию фильтровали через воронку Бюхнера (со стандартной фильтровальной бумагой), затем помещали в термостат на 2 часа. Получали примерно 240 г ADN со средним диаметром кристаллов, равным 245 мкм (большой разброс от 50 до 440 мкм). Кристаллы выглядели как белый кристаллический сахар.
Процедуру повторили при сходных условиях и получили результаты, приведенные в Таблице ниже (Примеры 1-8).
Кристаллы, полученные согласно предшествующему уровню техники (сырой ADN, очищенный химически), и кристаллы согласно настоящему изобретению (полученные согласно Примеру 6) были использованы для получения взрывчатых паст. Кристаллы относились к одной и той же производственной партии (фактически кристаллы согласно настоящему изобретению были получены посредством растворения кристаллов согласно предшествующему уровню техники и перекристаллизации в присутствии модификатора роста кристаллов).
Пасты имели следующий массовый состав:
43% ADN,
12% связующего РВНТ,
20% гексогена и
25% алюминия.
Паста, содержавшая кристаллы согласно предшествующему уровню техники, обладала вязкостью, равной 10,2 кП, тогда как паста, содержавшая кристаллы согласно настоящему изобретению, обладала вязкостью, равной 5,6 кП. Из анализа этих цифр очевидно значение настоящего изобретения.
Кристаллы, полученные согласно предшествующему уровню техники (сырой ADN, очищенный химически), и кристаллы согласно настоящему изобретению (полученные согласно Примеру 9) были исследованы в отношении их гигроскопических свойств. Кристаллы относились к одной и той же производственной партии (фактически кристаллы согласно настоящему изобретению были получены посредством растворения кристаллов согласно предшествующему уровню техники и перекристаллизации в присутствии модификатора роста кристаллов).
Поглощение влаги было измерено с помощью высокоточных весов, размещенных в камере с регулируемой относительной влажностью воздуха. После фазы сушки в течение 25 часов поглощение влаги (dm/m0) было меньше у ADN, кристаллизованного согласно настоящему изобретению, чем у ADN, кристаллизованного стандартным способом. После 5 часов в воздухе с относительной влажностью (HR), равной 65%, ADN с измененным фактором морфологии обеспечивал возможность практического использования в течение периода, примерно на 3 часа большего, по сравнению с ADN, который не был кристаллизован согласно новому способу (сырой, очищенный): таким образом, кинетика захвата воды была замедленной.