№ 11, 1968 г.                                                                                                            УДК 547.541.546.471.8.543.876

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АЗИДОВ Аr-СУЛЬФОКИСЛОТ К МЕХАНИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Г. П. Балабанов и Ю. И. Дергунов

Государственный научно-исследовательский в проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза

Азиды ароматических сульфокислот находят применение при получении красителей [¹], а также в качестве инициаторов полимеризации стирола [²] и акрилонитрила [³]. Главным же направлением их использования является применение Аr-сульфазидов в качестве порообразователей при вспенивании высокополимерных и каучуковых композиций I^4-6].

Практика показывает, что по некоторым свойствам порофоры близки к взрывчатым веществам. Поэтому для обеспечения безопасной работы по синтезу и применению порофоров класса Аr-сульфаpидов важно знать их чувствительность к механическими тепловым воздействиям. С этой целью указанные характеристики изучены применительно к ряду соединений общей формулы R—C₆H₄SO₂N₃, синтез и физико-химические свойства которых описаны нами ранее [⁸].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Определение чувствительности к удару проводилось по ГОСТ 4545-48. Зазор между роликами и муфтой 0.025—0.030 мм. Вес груза 10 кг, высота его падения 250 мм. Жидкие вещества при испытаниях помещались в медный капсюль.

Чувствительность к трению изучалась на приборе К-44-111 по методике, описанной ранее [⁹]. Частость взрыва в зависимости от усилия нормального прижатия выражалась в процентах с учетом коэффициента трения вещества о сталь. Смещение ролика составляло 1 мм. Температура вспышки определялась в термоблоке со сплавом Вуда. За нее принималась температура, при которой происходило самовоспланеневие навески вещества 0.05 г.

Полученные экспериментальные результаты приведены в табл. 1 и 2, где для сравнения даны также аналогичные характеристики порофоров, выпускаемых промышленностью СССР. Для наглядности в таблицах приведены и соответствующие данные для таких известных взрывчатых веществ, как ТЭН и тетрил.

ТАБЛИЦА 1

Чувствительность азидов Аr-сульфокислот к механическим воздействиям

Обсуждение результатов

Из данных табл. 1 видно, что по чувствительности к удару азиды Аr-сульфокислот в зависимости от n-заместителя могут быть расположены в ряд:

N0₂=H > CH_SCOONII > ОСН₃> Сl=СН₃.

Чувствительность aзидов Аr-сульфокислот к тепловым воздействиям

Таким образом, введение заместителя (кроме NO2-группы) в молекулу Аr-сульфазида понижает его чувствительность к удару. В среднем же изученные вещества сравнимы в этом отношений с порофором ЧХЗ-5.

Бензол- и n-толуолсульфазиды, будучи жидкими веществами, не чувствительны к трению. Остальные вещества располагаются по этому свойству в ряд, близкий приведенному выше:

NO₂>OCH₃>CН₃COONII>Cl.

Аr-сульфазиды значительно менее чувствительны к трению по сравнению с порофорами ЧХЗ-5, ЧХЗ-18, ЧХ3-57 и довольно близки в этом отношении к тетрилу.

Ранее указывалось [7], что Аr-сульфазиды стабильны при обычных температурах и разлагаются без взрыва в интервале температур 130—165°. При более высоких температурах их разложение приобретает взрывной характер. По чувствительности к термическим воздействиям (табл. 2) ряд Аr-сульфазидов имеет следующий вид:

NO₂> Cl> CH₃COON > H > OCH₃>CH₃

В этом отношении азиды близки к порофору ЧХЗ-5, в силу чего, как и последние, могут быть отнесены к среднетемпературным порообразователям.

Особое положение занимает м-бензолдисульфазид. Введение в бензольное кольцо второй сульфазидной группы значительно повышает чувствительность вещества как к механическим, так и тепловым воздействиям. м-Бензолдисульфазид превосходит по этим характеристикам все известные порофоры и сравним с таким мощным взрывчатым веществом, как ТЭН.

Выводы

Изучение бензолсульфазида, n-толуолсульфазида, n-хлорбензолсульфазида, n-нитробензолсульфазида, n-фенилуретмлансульфазида и м-бензолднеульфазида показало, что перечисленные порофоры по отношению к тепловым воздействиям являются достаточно стабильными веществами. По отношению же к механическим воздействиям (удар, трение) изученные вещества проявляют взрывчатые свойства и, следовательно, при работе с ними необходимо соблюдать все меры предосторожности, предусмотренные для взрывчатых веществ.

Литература

[1] J. M. Tedder, В Webster, J. Cheni. Soc, 4417 (1960).-[2] П. L. Dannley, M. E s а у i a n, J. Polymer Sci., 45, 105(1960). [3] K. Ziegler, W- D e p а г a d e, H. Knhlhorn, Ann., 567, 151 (1950). -[4] F. Adams, Am. пат. 2830029 (1958). — [5] В. II u n t e r, Am. пат. 2741(524 (1956). — [6] H. Parry, B. Blackburn, Am. пат. 2739134 (1956). — [7] H. А. Гольдберг, Г.П. Балабанов, ЖОрХ, 1, 1604(1965) -\S\ Г. П. Балабанов, И. А. Г о л ь д б е р г. Авт. свид. № В42 (1963). — [9] К. К. Андреев, А. Ф. Беляев. Теория взрывчатых веществ. Оборонгиз, 322 (1960).

Поступило в Редакцию 11 июля 1966 г.

http://www.pirotek.info - самодельная пиротехника и изготовление взрывчатых веществ, динамит и петарды