Plastická trhavina

Plastická trhavina C-4 — biele bločky pripravené na zničenie nevybuchnutej munície

Plastická trhavina je výbušná zmes - trhaviny rôzneho určenia, ktorú je možné tvarovať rukou do požadovaného tvaru. Využívajú sa vo vojenstve na deštrukčné práce a plnenie niektorých druhov munície i v priemysle, pri dobývaní nerastov, deštrukčných prácach, zváraní výbuchom a mnohých iných činnostiach. Vždy obsahujú najmenej dve zložky - vlastnú výbušninu a plastifikujúcu zložku, ktorá tiež môže byť výbušná.

Plastické trhaviny nitroglycerínové

Nitroglycerínové plastické trhaviny obsahujú ako hlavnú plastifikačnú zložku trhaciu želatínu. Trhacia želatína je rôsolovitá až želatínová hmota pripravená rozpustením 7-10% nízko nitrovanej nitrocelulózy (dinitrátu - tzv. kolódiová bavlna) v 90-93% nitroglycerínu. Pretože nitroglycerín má pomerne nevýhodný bod tuhnutia +13°C, stáva sa, že takáto trhavina môže pri nižších teplotách zmrznúť, pridáva sa k nitroglycerínu dinitroglykol. Vznikajú tak nemrznúce plastické trhaviny.
Trhacia želatína je najvýkonnejšou bežne používanou priemyselnou trhavinou s veľkým pracovným výkonom a vysokou detonačnou rýchlosťou (7700 m/s). Často sa používa ako porovnávací štandard pre hodnotenie výkonu ostatných výbušnín (RPS - relatívna pracovná schopnosť).

Niektoré ďalšie druhy plastických výbušnín na báze trhacej želatíny sa pripravujú pridaním ďalších zložiek, ako dusičnan amónny, draselný a sodný, rôzne nitrolátky a farbivá k trhacej želatíne. Vzniká cestovitá hmota, viac alebo menej plastická, čo závisí na obsahu trhacej želatíny. Všetky nitroglycerínové plastické trhaviny obsahujú najmenej 15% trhacej želatíny a všeobecne sa označujú ako Dynamity.

Podľa obsahu nitroglycerínu sa dynamity jednoducho rozdeľujú na 30%né, 40%né, 60%né atď. Čím vyšší je obsah želatíny, tým je obvykle i trhavina účinnejšia a má vyššiu brizanciu. Pri menšom obsahu želatíny je zmes iba poloplastická.

Nitroglycerín a nitroglykol do značnej miery určujú vlastnosti týchto výbušnín. Zapálené na voľnom priestranstve zhoria, vo väčšom množstve môže horenie prejsť v detonáciu a v uzavretom priestore dochádza po krátkom horení k detonácii. U týchto trhavín sa vyskytuje tzv. metastabilná detonácia (viď. teória 2). Pri iniciácii obyčajnou rozbuškou detonujú malou rýchlosťou cca 3000 m/s. Táto vlastnosť nie je závislá na obsahu nitroglycerínu, i samotná trhacia želatína môže takto detonovať rýchlosťou len 4000 m/s. Až použitím iniciačného telieska (napr. 10g lisovaného pentritu) dôjde k rozvinutiu maximálnej detonačnej rýchlosti.

Zloženie niektorých priemyselných plastických trhavín

Dynamit 00 (trhacia želatína) - 92% nitroglycerín, 8% nitrocelulóza (D= 7700 m/s, Trauzlov blok: 560 cm³)
Dynamit Gomme BAM (francúzsky dynamit) - 60% nitroglycerín, 3% nitrocelulóza, 6% drevnej múčky, 31% dusičnan amónny (D= 6400 m/s, Trauzlov blok: 410 cm³)
Nobelite - 60% dusičnan sodný, 22% rôzne nitroestery, 14% dinitrotoluen, 4% drevnej múčky
Donarit želatínový 1 - 55% dusičnan amónny, 22% nitroglykol, 10% dusičnan sodný, 6% dinitrotoluén, 5% tritol, 1% drevná múčka, 1 % NC2 (nitrocelulúza) (D= 6050 m/s, Trauzlov blok: 380 cm³, hustota: 1,51)
Dynamit 1 (pôvodné zloženie) - 63% nitroglycerín, 28% dusičnan draselný, 3.5% NC2, 5.5% drevná múčka (D= 6400 m/s, Trauzlov blok: 380 cm³)
Dynamit 2 (Československý) - 47% nitroglycerín, 40% dusičnan sodný, 10% rastlinná múčka, 1.5% NC₂ (nitrocelulóza), 0.5% uhličitan sodný, 1% farbivo (D= 5800 m/s, Trauzlov blok: 340 cm³, hustota: 1,57)
Akrylový dynamit (Ruský) - 73.5% dusičnan amónny, 15% nitroglycerín, 9% tritol, 0.5 % polymethylmetakrylát, 2% drevná múčka (D= 5100 m/s, Trauzlov blok: 340 cm³, hustota: 1,32)

Plastické trhaviny vojenské

Prevažnou súčasťou vojenských plastických trhavín sú brizantné výbušniny v jemnom práškovitom stave. Používajú sa predovšetkým výkonné výbušniny typu pentrit, hexogén a oktogén. Ako plastifikátor sa používajú organické flegmatizátory, ktoré zaisťujú plasticitu a znižujú citlivosť. Ako plastifikátor sa môže v najjednoduchších prípadoch použiť vazelína alebo rôzne viskózne oleje äprvé Hexoplasty). Takéto jednoduché zmesi sú však pri nižšej teplote pod 10°C málo plastické a pri vyššej teplote nad 40°C sa zasa roztekajú a neudržia si tvar.

Lepšie vlastnosti majú kaučuk, polybutadiénové polyméry, rôzne organické polymérne plastifikátory a tiež zmesi olejov a voskov. Na podobnej báze je založený napríklad svetoznámy český Semtex a americká C-4. Uvádzané plastifikátory majú síce dobré plastifikačné vlastnosti pri nízkej i pri zvýšenej teplote, ale nezúčastňujú sa priamo výbušnej premeny a teda znižujú relatívnu účinnosť trhaviny. Za týmto účelom boli vyvinuté výbušné plastifikátory. Najprv sa jednalo o gél zo zmesi kvapalného nitrotoluénu alebo dinitrotoluénu s nitrocelulózou (kompozícia C-3). Neskôr sa začali používať výbušné nitroestery želatinizované nitrocelulózou. Ako nitroester sa používa najviac trimetylolpropántrinitrát (nitropentaglycerín), menej dinitrotoluén a kvapalné trinitrotoluény, trietylénglykoltrinitrát. Brizantnou zlúčeninou je obvykle hexogén, oktogén alebo ich zmes, menej často pentrit alebo iné moderné brizantné trhaviny. Takéto trhaviny sa často označujú ako PBX (Plastic Bonded eXplosive) a PBXN (Plastisol Bonded eXplosive Nitrocellulose) a číslom označujúcim buď poradie testu alebo obsah hexogénu a oktogénu. Niektoré PBX a PBXN výbušniny sú najúčinnejšie plastické trhaviny a sú používané pre zostavenie kumulatívnych náloží a ako náplň hlavíc riadených striel.

Zloženie niektorých vojenských plastických trhavín

Americké zmesi C (od "Composition"):
C-1 - 88,3% RDX, 11,3% viskózny minerálny olej, 0,6% stabilizátor (lecitín)
C-2 - 80% RDX, 5% mononitrotoluén (zmes izomérov), 5% dinitrotoluén, 5% kolódiová bavlna (NC2), 5% dimetylformamid
C-3 77% RDX, 16% mononitrotoluén (zmes izomérov), 5% dinitrotoluén, 1% tetryl, 1% kolódiová bavlna(NC2)
C-4 - 91% RDX, 5,3% bis(2-etylhexyl)sebakát, 2,1% polyizobutylén, 1,6% viskózny motorový olej
semtexy:
Semtex H - 40,1% RDX, 38,9% pentrit, 10,2% styrén-butadiénový kaučuk, 9,1% plastifikátor(n-oktylftalát a butylcitrát), 1% antioxidant (N-fenyl-2-naftylamín), 0,7% farbivo (Sudan I)
Semtex A - 73,1% pentrit, 4,5% RDX, 10,24% styrén-butadiénový kaučuk, 10,16% plastifikátor (n-oktylftalát a butylcitrát), 1,1% antioxidant (N-fenyl-2-naftylamín), 0,9% farbivo(Sudan IV)

Novšie americké plastické trhaviny s označením PBX a PBXN (Plastic Bonded eXplosives)
Mnohé z nižšie uvedených PBX a PBXN trhavín sa nedajú tvarovať rukou, stále však majú iné výhodné vlastnosti plastických trhavín - malú pórovitosť, sú pevné a pritom pružné, nepraskajú pri namáhaní, dajú sa presne spracovávať lisovaním do foriem i muničných dielov, často i mechanicky obrábať, sú málo citlivé na mechanický impulz a podobne.
EDC-37 - 91% HMX/NC, 9% polyuretánová guma
LX-04-1 - 85% HMX, 15% Viton-A
LX-07-2 - 90% HMX, 10% Viton-A
LX-09-0 - 93% HMX, 4,6% BDNPA 2,4% FEFO
LX-09-1 - 93.3% HMX, 4,4% BDNPA 2,3% FEFO
LX-10-0 - 95% HMX, 5% Viton-A
LX-10-1 - 94.5% HMX, 5,5% Viton-A
LX-11-0 - 80% HMX, 20% Viton-A
LX-14-0 - 95.5% HMX, 4,5% Estane a 5702-Fl
LX-15 - 95% HNIS, 5% Kel-F 800
LX-16 - 96% PETN, 6% FPC461
LX-17-0 - 92.5% TATB, 7,5% Kel-F 800
PBX 9007 - 90% RDX, 9,1% Polystyrén 0,5% DOP 0,4% kalafuna
PBX 9010 - 90% RDX, 10% Kel-F 3700
PBX 9011 - 90% HMX, 10% Estane a 5703-Fl
PBX 9205 - 92% RDX, 6% Polystyrén, 2% DOP
PBX 9404 - 94% HMX, 3% NC, 3% tris-(betachlóretyl) fosfát??? (výbušnina pre jadrové zbrane)
PBX 9407 - 94% RDX, 6% FPC461
PBX 9501 - 95% HMX, 2,5% Estane 2,5% BDNPA-F (výbušnina pre jadrové zbrane)
PBX 9502 - 95% TATB, 5% Kel-F 800 (výbušnina pre jadrové zbrane)
PBX 9503 - 80% TATB, 15% HMX, 5% Kel-F 800
PBX 9604 - 96% RDX, 4% Kel-F 800
PBX-87 - 50% RDX, 41,8% trimetyloletántrinitrát, 4% NC2, 4% trietylénglykoldinitrát, 0,2% stabilizátor (DPA) .
PBXN-109 - 64% RDX, 20% práškový Al, 16% plastifikátor (zmes polybutadiénu, dioktyladipátu a diisokyanátu)
PBXN-110 - 88% HMX, 12% polybutadién
PBXN-112 - 70% HMX, 19.2% 1,2,4-butántrioltrinitrát, 9.6% NC2, 1.2% triacetín
PBXN-106 - RDX, polyuretánová guma
PBXN-3 - 85% RDX, Nylon (náplň bojovej časti rakety AIM9-X Sidewinder)
PBXN-5 - 95% HMX, 5% fluóroelastomér (granáty pre námorné delá)
X-0242 - 92% HMX, 8% polymér

TATB = triaminotrinitrobenzén
HNIS = hexanitrostilbén
DOP = dioktyl ftalát??? (plastifikátor)
BDNPA = Bis(2,2-dinitropropyl)acetál??? (plastifikátor)
BDNPF = Bis(2,2-dinitropropyl)formál??? (plastifikátor)

Najsilnejšie z uvedených sú pochopiteľne PBX a PBXN obsahujúce väčší podiel oktogenu alebo HNIS. Ich účinnosť (aspoň čo sa týka detonačnej rýchlosti) je omnoho vyššia než u bežnej C-4 alebo semtexu, napr. PBX-9404 má detonačnú rýchlosť 8800m/s pri hustote 1.844 g/cm3, zatiaľ čo C-4 ,,len" 7950m/s a Semtex H ,,iba" 7480m/s , PBXN-110 má detonačnú rýchlosť 8400m/s .

Niektoré sovietske a ruské plastické trhaviny
ПВВ-5А (PVV-5A) - 85% RDX, 5% polyizobutylén, 10% minerálny olej
ПВВ-7 (PVV-7) - 71,5% RDX, 17% práškový hliník, 11,5% polyizobutylén
Гексопласт ГП-87К ("hexoplast" GP-87K) - 82,5% RDX, butylénový kaučuk

Ostatné typy plastických trhavín

V predchádzajúcom texte sme uviedli len zástupcov najznámejších a najúčinnejších plastických výbušnín. Okrem toho existuje obrovské množstvo iných plastických výbušnín, ktorých vymenovanie je takmer nekonečné a zloženie rozmanité. Sú to napr.

trhaviny plastifikované vodou - plastifikátorom je voda, výbušninou je zmes dusičnanov s tritolom, nitroguanidínom, nitroderivátmi alifatických alkoholov, aromatickými nitrozlúčeninami atď. Používajú sa predovšetkým v ťažobnom priemysle pri dobývaní nerastov a hornín.

trhaviny plastifikované nitroglykolmi zmesi BTTN, TMEN, TEGD, DEGN s NC2 a dusičnanmi, chloristanmi, nitramínmi- RDX, HMX atď. Opäť najväčšie uplatnenie majú v ťažobnom priemysle.

trhaviny s inertným plastifikátorom - plastifikátorom sú neúčinné oleje, vazelíny, organické polyméry, výbušnou zložkou sú akékoľvek polynitroaromatické a polynitroalifatické výbušniny, môžu to byť tiež len chlorečnany, chloristany a ich zmesi s práškovými kovmi.

trhaviny s plastifikátorom z nitrometánu a nízko nitrovaných aromátov - nitrometánové Kinepacky, kompozície obsahujúce mononitrotoluén ap.