Фундаментальные и проблемно-ориентированные исследования в области создания энергетических конденсированных систем (ЭКС) различного назначения (СТРТ, порохов, ВМ, пиротехнических составов) с повышенным уровнем эффективности и эксплуатационных свойств

Объектом исследования являются высокоэнергетические соединения и энергетические конденсированные системы (ЭКС) различного назначения (СТРТ, пороха, ВМ, пиротехнические составы). Целью работы является расширение компонентной базы для создания ЭКС с улучшенными энергетическими, баллистическими и другими эксплуатационными характеристиками, разработка новых эффективных окислителей, наполнителей, взрывчатых веществ, пластификаторов, создание перспективных композиций на их основе, разработка новых способов компоновки рецептуры, что позволит создать фундаментальный научно-технический задел для создания перспективных систем вооружения и промышленных технологий специальной химии. Применен широкий круг методов исследования, включающий синтетические методы, методы исследования состава и физико-химических свойств (элементный анализ, калориметрия, в том числе калориметрия сжигания, дифферециальная сканирующая калориметрия, гель-проникающая хроматография, термогравиметрия, ЯМР-, ИК-, УФ-, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгеноструктурный и ренгенофазовый анализ, исследования процессов горения в бомбах постоянного давления и манометрических бомбах, копровые исследования чувствительности к механическим воздействиям, прочностные исследования на разрывных машинах и маятниковых копрах, вискозиметрия, динамический механический анализ и т.д.), технологические методы (измельчение, ситовое фракционирование, смешение, экструзия, прессование (в т. ч. под вакуумом), вальцевание, ультразвуковая обработка, сушка (в т. ч. под вакуумом), механическая обработка), расчетные методы. Проведен поиск способов получения смешанных (нитрат-ацетат) эфиров циклодекстринов. Проведены работы по поисковому синтезу высокоэнтальпийных веществ в ряду сопряженных бициклов – триазолотетразинов и вперые синтезировано новое соединение 6-тринитро-этиламино-[1,2,4]триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразин. Продолжены работы по поисковому синтезу высокоэнтальпийных веществ в рядах полиазотистых циклических соединений, в частности, N-оксидных производных триазолотетразинов, содержащих тринитроэтиламинную группировку. Разработан новый оптимальный метод синтеза мономера 4-азидо-N-(проп-2-ин-1-ил)-6-(проп-2-ин-1-илокси)-s-триазин-2-амина (АПАПОТ). Изучены два новых компонента из класса высокоэнтальпийных аминофуразанов с нитро-NNO-азоксигруппами как энергетические компоненты для создания неметаллизированных СТРТ. Изучены шесть новых компонентов из класса высокоэнтальпийных 1,2-Бис(нитроазол-1-ил)диазенов как энергетические компоненты для создания неметаллизированных СТРТ Изучен энергетический потенциал четырех ониевых солей 3,4-бис(нитрамино)фуразана как компонентов металлизированных СТРТ. Исследовано три представителя класса (циано-NNO-азокси)фуразанов как потенциальных диспергаторов твердых топлив для газоненераторных двигателей. Методом термодинамических расчетов определены энергетические возможности 2,2-динитроэтильных и 2,2-динитро-2-(дифторамино)этильных производных 1,2,3-триазола, 1,2,4-триазола и тетразола в качестве потенциальных компонентов модельных смесевых твердых топлив (СТТ). Проведен термодинамический анализ энергетического потенциала смесевых твердых топлив (СТТ) на основе нескольких описанных в литературе бимолекулярных кристаллов (БМК), кристаллическая структура которых состоит из молекул CL-20 с рядом малоразмерных молекул (H2O, H2O2, NO2, N2O). Проведено экспериментальное измерение чувствительности к механическим воздействиям ряда производных трифуразаноазепина и дифуразанофуроксаноазепина, рассматриваемых в качестве потенциальных диспергаторов ТТ для ГГД. Исследована кинетика термическогоразложения 1,1-бис(метокси-NNO-азокси)-3-нитро-3-азабутана, нитрогуанидина, проведены квантовохимические расчеты каналов термических превращений модельных соединений —алкоксидиазеноксидов. Методами изотермической и неизотермической калориметрии и неизотермической термогравиметрии исследована термическая стабильность твердого моноклинного тримолекулярного комплекса (ТМК II), образованного молекулами 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазаизовюрцитана (CL-20), H2O2 и H2O в мольном отношении 2 : 0.8 : 0.2. Проведено сравнение эффективности в смесевых твердых топливах ТМК II с четырьмя полиморфами CL-20 (α, β, γ и ε). Доработана принципиальная схема установки прямого синтеза продукта 200 из элементов и список её основных узлов для самостоятельной разработки и для закупки у отечественных производителей(информация ограниченного доступа). Продемонстрировано, что в результате горения смеси оксида меди с алюминием и титаном могут быть изготовлены композиционные изделия, состоящие из интерметаллидной матрицы и керамического наполнителя, заданной формы. Изучена возможность создания жидких загущенных порохов на основе производных сверхразветвленных полиглицидолов, содержащих нитратные или азидные функциональные группы с мощными ВВ (информация ограниченного доступа). Предложены, изготовлены и испытаны новые рецептуры СТРТ, порохов и взрывчатых составов с использованием новых энергетических связующих и продемонстрирован уровень их целевых характеристик (информация ограниченного доступа). В процессе беспламенного горения балластированной смеси, включающий прекурсоры меди и Zn, получен высокопористый композиционный материал, содержащий наноразмерные частицы Cu и ZnO. Синтезированный материал может быть проверен в качестве катализатора процесса синтеза метанола. Полнотекстовый вариант отчета хранится в Первом отделе ФИЦ ПХФ и МХ РАН (инв. № 7888). Решение ПДТК ФИЦ ПХФ и МХ РАН о присвоении грифа секретности №68/22дсп от 02.12.2022.