بررسی اثر افزودنی پلی‌آنیلین بر کاهش تجمع بار ساکن در مواد منفجره HMX و PETN

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی مالک اشتر، دانشکده شیمی، تهران، ایران

چکیده

یکی از دلایل اصلی حواث ناخواسته انفجار در صنایع مواد پرانرژی، الکتریسیته ساکن است. فعالیت های مرتبط با مواد پرانرژی منجر به تولید بار ساکن می شود. اکثرمواد پرانرژی غیرسانا هستند، دچار تجمع بارساکن می شوند و حساس به تخلیه بارساکن هستند. یکی از روشهای کاهش خطر ناشی از اشتعال توسط تخلیه بارساکن در فرایندهای موادپرانرژی استفاده از اصلاح کننده های آنتی استاتیک است. در این تحقیق برای کاهش تجمع بار ساکن از افزودنی پلی‌آنیلین سنتز شده، با روش‌های دوغابی، آبی-تبخیری، تبخیر حلال و مخلوط فیزیکی استفاده شده است. از میان نمونه‌های بررسی‌شده ترکیب حاوی 5% وزنی پلی‌آنیلین به روش دوغابی، جهت بررسی و اندازه‌گیری میزان تولید و تجمع بار ساکن، تحت ریزش از چیدمان سطح شیب‌دار قرار گرفتند. در این ارزیابی، میزان کاهش تولید و تجمع بار ساکن در مواد منفجره پودری سیکلو تترا متیلن تترا نیترآمین (HMX) و پنتا اریتریتول تترا نیترات (PETN)، با استفاده از پلیمر هادی پلی‌آنیلین به ترتیب از 3600- و 5400- به نزدیک 0 نانوکولن بر کیلوگرم کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of polyaniline additive on reducing static charge accumulation in HMX and PETN explosives

نویسندگان [English]

  • Manoochehr Fathollahi
  • Habibeh Lotfzadeh
  • Fatemeh Hemmati Khorasanloo,
  • Seyed Ghorban Hosseini
  • Manouchehr Fathollahi
Malek Ashtar University of Technology, Faculty of Chemistry, Tehran, Iran
چکیده [English]

Abstract
One of the main causes of explosions events in high energetic material industry is static electricity. Handling of energetic materials leads to the generation of electrostatic charges. Most energetic materials are non-conductive, easily accumulate charge and are highly sensitive to Electrostatic discharge (ESD) ignition. To reduce the risk aroused by ESD ignition hazard in the processing and handling of energetic materials, antistatic modifications are necessary. In this study, to reduce the accumulation of static charge, synthetic polyaniline additive has been used by slurry, water-evaporation, solvent evaporation and physical mixture methods. Among the studied samples, the composition containing 5% by weight of polyaniline by the slurry method were studied by electrostatic charging test setup to investigate and to measure the production and accumulation of static charge. In this evaluation, the amount of reduction of static charge accumulation in Cyclotetramethylene Tetranitramie (HMX) and Pentaerythritol Tetranitrate (PETN) explosives, using polyaniline, was very significant, from -3,600 and -5,400 nC/kg to 0 nC/kg, respectively. so that in both explosive compounds, the charge accumulation was reduced nearly 100%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • HMX
  • and PETN Explosives
  • Polyaniline
  • Static charge Acumulation
  • Electrostatic discharge
  • Volumetric resistivity

مراجع

[1] M. Senobar Mansoor abad. MSc. Thesis, Malek Ashtar University of Technology (1396).
[2] J. Padfield, M. D. Ferran and A. L. Llnmei, Energy Mater, 32 (2014) 106.
[3] E. Collins, M. Pantoya, A. Neuber and M. Daniels, Propul Power, 30 (2014).
[4] A. Bach, J. Energ. Mater, 33 (2015) 260.
[5] P.E.Secker and J.N.Chubb, Electrostatics, 16 (1984) 1.
[6] W. R. Harper, original edition, Oxford University Press, 161(1967) 369.
[7] M.B. Talawar, A.P. Agrawal, M. Anniyappan, D.S. Wani, M.K. Bansode and G.M. Gore, Hazard Mater, 137 (2006) 1074.
[8] D. Stranneby, Hazard Mater, 4 (2013)10.
[9] Sh. zafar and B. Bhavan, Bureau of Indian Standards, Electrical Installations Sectional Committee, (1990)732.
[10] J.F. Hughes, A. W. Bright, IEEE Transactions on Industry Applications, 15 (1979) 100.
[11] J.Cross, CRC Press; 1st Edition, 38 (1987)424.
[12] C. B. Storm, J. R. Stine and J. F. Kramer, ACS Appl. Energy Mater, (1990) 605.
[13] H.Shirakawa, E. J. Louis, A. G. Macdiarmid, Ch. K. Chiang and A. J. Heeger, JCS Chem Comm, 16 (1977) 578.
[14] Th. H. Pratt, AIChE, 200 (2010).
[15] Ch. Wei. An, Fe. Sh. Li, Xi.La. Song and Yi. Wang, Propellants Explos. Pyrotech, 34 (2009)400.
[16] Li. Zhimin and Z.Zhou, Mater. Lett, 123 (2014) 79.
[17] P. Gibot, A. Bach, L. Vidal, F. Schnell, R. Gadiou and D. Spitzer, Energy Mater, 22 (2016).
[18] Z. Mingrui, Z.Li, Z.Zhou, T.Zhang, B. Wu, L. Yang and J. Zhang, Propellants Explos. Pyrotech, 38 (2013) 569.
[19] F. Pessina, F. Schnell and D.Spitzer, Chem. Eng. J, 291 (2016) 12.
[20] E. S. Collins, B. R. Skelton. M. L. Pantoya. F. Irin, M. J. Green and M.A. Daniels, Combust Flame, 162 (2015) 1417.
[21] P. W. Linder, Phys Chem Solids, 57 (1961) 1024.
[22] J. A. Puszynski, N. Mehta, K. D. Oyler, G. Cheng, A. Shah, K.Yee and M. Bichay, Energy Mater, (2016) 233.
[23] S. M. J. Hosseini. MSc. Thesis, Malek Ashtar University of Technology (1396).
[24] M. Shafiei, B. Sohrabi, A. Mollahosseini, JACR, 1 (1393) 35.
[25] E. Nazarzadeh Zareh, JACR, 13 (1389) 83.
[26] K. M. Molapo, P. M. Ndangili, R. F. Ajayi, G. Mbambisa, S. M. Mailu, N. Njomo, M. Masikini, P. Baker and E. I. Iwuoha, Electrochem. Sci., 7 (2012) 11859.
[27] H. Isazadeh, A. Zoheiri, Photopolym Sci Technol, 4 (1384) 204.
[28] M. Shabani Nooshabadi, F. Karimiyan Taheri, J. Appl. Chem, 4 (2016) 9.
[29] W.  W.  Focke, G. E.  Wnek, Electroanal Chem Interfacial Electrochem, 256 (1988) 343.
[30] S.  Ito, K. Murata, S. Teshima, R. Aizawa, Y. Asako, K. Takahashi and B.  M.  Hoffman, Synth Met, 96 (1998) 161.
[31] M. Goudarzi, M. Mahyari, M. Fathollahi, S, G, Hosseini, J Electrostat,108 (2020) 103.
[32] H. Lotfzadeh, F. Hemmati,M. Fathollahi, J Electrostat,108 (2020) 103.
شیمى کاربردى روز
دوره 17، شماره 62
فروردین 1401
صفحه 139-154

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار