화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Clean Technology, Vol.15, No.4, 233-238, December, 2009
Export Citation
디메틸포름아마이드 용매와 초임계 이산화탄소 역용매를 사용한 RDX 고에너지 물질의 재결정
Recrystallization of RDX High Energy Material Using N,N-Dimethylformamide Solvent and Supercritical CO2 Antisolvent
김창기, 이병철†, 이윤우1, 김현수2
  • 한남대학교 생명나노과학대학 나노생명화학공학과, 305-811 대전광역시 유성구 전민동 461-6
  • 1서울대학교 공과대학 화학생물공학부, 151-742 서울시 관악구 신림동 산 56-1
  • 2국방과학연구소, 305-150 대전시 유성구 조치원길 462
Chang-Ki Kim, Byung-Chul Lee†, Youn-Woo Lee1, and Hyoun-soo Kim2
  • Department of Chemical Engineering, Hannam University, 461-6 Jeonmin-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-811, Korea
  • 1School of Chemical and Biological Engineering, Seoul National University, San 56-1 Sillim-dong, Gwanak-gu, Seoul 151-742, Korea
  • 2Agency for Defense Development, Jochiwon-gil 462, Yuseong-gu, Daejeon 305-150, Korea
E-mail:
초록
초임계유체공정은 고폭화약이나 추진제로 사용되는 고에너지 물질을 미세입자로 제조하기 위한 새 롭고 환경친화적인 방법으로 큰 관심을 받아 왔다. 본 연구에서는 고폭화약 대상물질로서 RDX (cyclotrimethylenetrinitramine)을 선정하여 초임계역용매 재결정공정을 이용하여 RDX를 미세입자로 제조하는 연구를 수행하였다. 제조된 입자의 크기와 형상에 미치는 초임계공정 운전변수의 영향을 관찰하였다. 본 연구에서는 RDX를 용해시키기 위한 유기용매로 N,N-dimethylformamide를 사용하였다. 초임계역용매 재결정공정에 의해 RDX 입자들의 크기는 10 μm 이하로 뚜렷하게 감소하였다. 본 연구에서 설정한 공정변수의 범위에서 재결정되는 RDX 입자들의 크기를 관찰한 결과, 313.15K, 150 bar, 그리고 주입용액에서의 RDX의 농도가 15 wt%일 때 가장 작은 RDX 입자가 재결정되었다.
Supercritical fluid processes have gained great attention as a new and environmentally-benign method of preparing the microparticles of energetic materials like explosives and propellants. In this work, RDX (cyclotrimethylenetrinitramine) was selected as a target explosive. The microparticle formation of RDX using supercritical anti-solvent (SAS) recrystallization process was performed and the effect of operating variables on the size and morphology of prepared particles was observed. N,N-Dimethylformamide was used as organic solvent for dissolving the RDX. The size of the RDX particles decreased remarkably up to less than 10 μm by SAS recrystallization. In the range of operating conditions of the SAS process studied in this work, the finest RDX particles were obtained at 313.15K, 150 bar, and 15 wt% RDX concentration in feed solution.
Keywords:High energy material;Explosive;RDX;Supercritical fluid;Recrystallization;Microparticle formation
  1. Teipel U, PROPELLANT-EXPLOS-PYROTECH, 24(3), 134 (1999)
  2. Teipel U, Mikonsaari I, Propell. Explos. Pyrot., 27, 168 (2002)
  3. Teipel U, Forter-Barth U, Gerber P, Krause HH, Propell. Explos. Pyrot., 22, 165 (1997)
  4. Pourmortazavi SM, Hajimirsadeghi SS, Ind. Eng. Chem. Res., 44(17), 6523 (2005)
  5. Teipel U, Krober H, Krause HH, Propell. Explos. Pyrot., 26, 168 (2001)
  6. Beckman EJ, J. Supercrit. Fluids, 28(2-3), 121 (2004)
  7. Teipel U, Forter-Barth U, Krause HH, PROPELLANT-EXPLOS-PYROTECH, 24(3), 195 (1999)
  8. Lee S, Kim MS, Kim JS, Park HJ, Woo JS, Lee BC, Hwang SJ, J. Microencapsul., 23, 741 (2006)
  9. Park SJ, Yeo SD, Korean J. Chem. Eng., 25(3), 575 (2008)
  10. Stepanov V, Krasnoperov LN, Elkina IB, Zhang X, Propell. Explos. Pyrot., 30, 178 (2005)
  11. Thakur R, Gupta RB, Int. J. Pharm., 308, 190 (2006)
  12. Teipel U, Energetic Materials, Chapter 3, Wiley-VCH, Weinheim (2005)
  13. Akhavan J, The Chemistry of Explosives, 2nd ed., The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK (2004)
  14. Kim CK, Lee BC, Lee YW, Kim HS, Korean J. Chem. Eng., 26(4), 1125 (2009)