Un explosivo en polvo aglutinado, más conocido por su nombre en inglés polymer-bonded explosive o plastic-bonded explosive, PBX. Se trata de un material explosivo en polvo aglutinado en una matriz usando pequeñas cantidades (típicamente 5-10% en peso) de un polímero sintético ("plástico"). A pesar de la palabra "plástico", polímeros unidos explosivos no son maleables a mano después del curado, y por lo tanto no son una forma de explosivo plástico. Los PBX fueron desarrollados por primera vez en 1952 en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, como RDX en poliestireno con dioctilo de plastificante . Los PMX con ligantes a base de teflón se desarrollaron en los años 1960 y 1970 para los proyectiles de armas de fuego y experimentos sísmicos lunares. Los PBX se utilizan normalmente con materiales explosivos que no son fáciles de fundir en un molde, o que son difíciles de darle forma.
Los explosivos unidos mediante polímeros tiene varias ventajas potenciales:
Los fluoropolímeros tienen ventajas como aglutinantes, debido a su alta densidad (alto rendimiento, velocidad de detonación ) y el comportamiento químico inerte (estabilidad al almacenamiento a largo plazo y bajo envejecimiento ). Sin embargo, son algo frágiles, ya que su transición vítrea es a temperatura ambiente o superior, lo que limita su utilización a los explosivos insensibles (por ejemplo DCT) donde la fragilidad no tiene efecto perjudicial para la seguridad. También son difíciles de procesar.
Los elastómeros se utilizan con los explosivos más mecánicamente sensibles, por ejemplo, el HMX. La elasticidad de la matriz disminuye la sensibilidad del material a granel al choque y la fricción;. Su temperatura de transición vítrea se elige para estar por debajo del límite inferior del intervalo de temperatura de trabajo (típicamente por debajo de -55 °C). Los polímeros de caucho reticulado son, sin embargo sensible al envejecimiento , principalmente por la acción de radicales libres y por hidrólisis de los enlaces por trazas de vapor de agua. Cauchos como el Estane o el polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB) se utilizan para estas aplicaciones extensamente. También se usan cauchos de silicona y poliuretanos termoplásticos.
Fluoroelastómeros , por ejemplo, Viton , combinan las ventajas de ambos.
Los polímeros energéticos (por ejemplo nitro o azido derivados de polímeros) se puede utilizar como un aglutinante para aumentar la potencia explosiva en comparación con aglutinantes inertes. también puede utilizarse plastificantes energéticos. La adición de un plastificante disminuye la sensibilidad del explosivo y mejora su procesabilidad.
El rendimiento de los explosivos pueden ser afectados por la introducción de cargas mecánicas o la aplicación de temperatura; tales daños son llamados insults (en español: insulto) . El mecanismo de un insulto térmico a bajas temperaturas en un explosivo es principalmente termomecánica, a temperaturas más altas que es principalmente termoquímico.
Los mecanismos de participación de las tensiones termomecánicas por expansión térmica (es decir, tienden a estar involucrados, dilataciones térmicas diferenciales, como gradientes térmicos), fusión / congelación o sublimación / condensación de los componentes, y las transiciones de fase de los cristales (por ejemplo, la transición del HMX de la fase beta a la fase delta a 175 °C implica un gran cambio en el volumen y provoca un amplio agrietamiento de sus cristales).
Los cambios termoquímicos implican la descomposición de los explosivos y aglutinantes, pérdida de fuerza de aglutinante como se ablanda o se funde, o rigidez del ligante si el aumento de temperatura provoca la reticulación de las cadenas poliméricas. Los cambios también pueden alterar significativamente la porosidad del material, ya sea mediante el aumento (fractura de los cristales, vaporización de los componentes) o disminución (fusión de componentes). La distribución del tamaño de los cristales también puede ser alterado, por ejemplo, por maduración de Ostwald. La descomposición termoquímica empieza a ocurrir en las no homogeneidades de cristal, por ejemplo, en las interfaces intragranulares del cristal, en las partes dañadas de los cristales, o en las interfaces de los diferentes materiales (por ejemplo, cristal / aglutinante). La presencia de defectos en los cristales (grietas, huecos, inclusiones de disolventes ...) puede aumentar la sensibilidad del explosivo a los choques mecánicos.
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