Comportement de formulations contenant du TNT/RDX/HMX et un thermoplastique élastomère énergétique (TPEE) à base de polyazoture de glycidyle (PAG).

摘要

Au cours des dernières années, les chercheurs de RDDC Valcartier (Recherche et Développement pour la défense Canada-Valcartier) ont développé une nouvelle formulation énergétique dite « verte » (récupérable et recyclable) et à risques atténués appelée GIM (Green Insensitive Munition) en incorporant un thermoplastique élastomère énergétique (TPEE) à base de polyazoture de glycidyle (PAG) avec de l'Octol (70 % HMX et 30% TNT). Cette formulation possède une puissance énergétique satisfaisante et des propriétés mécaniques intéressantes grâce à ses interactions intermoléculaires. De plus, des travaux sur le devenir environnemental des explosifs ont démontré que le TNT se transforme dans l’environnement et que le HMX est moins soluble et moins toxique que le RDX. Ces caractéristiques laissent supposer que cette formulation réduira la contamination des sols, de l’eau de surface et surtout de l’eau souterraine produite par l’entraînement des militaires sur les territoires canadiens. Le devenir environnemental des composés qui entreront dans les formulations énergétiques des munitions du futur est d'une grande importance pour le ministère de la défense. Aucune étude environnementale n'a été conduite jusqu'à ce jour afin de déterminer quel sera le devenir environnemental des éléments constituant le GIM (Green Insensitive Munition) et ses impacts sur l’environnement. Des essais en laboratoire ainsi qu'à l’extérieur ont alors été réalisés. Il a été établi que peu importe la surface spécifique des formulations comprenant le TPEE à base de PAG, de la température d'essai et de l'agitation, la présence de ce dernier dans les formulations de XRT et de GIM n'a pas d'effet sur la cinétique ni la solubilité du TNT, du RDX et du HMX lors des essais de dissolution en conditions statiques et de dissolution. Sa présence n'a également aucun effet sur le transport et la dégradation des matériaux énergétiques (ME), car aucune adsorption et sous-produits n’ont été détectés lors des essais en colonnes de sable saturées en eau. Pour ce qui est des essais extérieurs, le TPEE incorporé dans le XRT et le GIM ralenti la cinétique de dissolution des ME. Finalement, l'analyse morphologique des formulations ayant fait l'objet de ce projet indique que le TPEE à base de PAG minimise la friabilité de la formulation et protège ainsi les surfaces des formulations contre l'effet des précipitations, du gel et du dégel ainsi que du soleil.