Fabrication

Le RDX est un explosif nitré, issu de la réaction de l’acide nitrique avec l’hexamine. Cette addition donne en plus du RDX, du dinitrométhane, du nitrate d'ammonium et de l'eau. La réaction de nitration de l'hexamine étant exothermique, il convient de refroidir en continu le mélange :

10HNO₃ + (CH₂)₆N₄ → (CH₂-N-NO₂)₃ + 3CH₂(ONO₂)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Caractéristiques

Le RDX est un hétérocycle qui commence à se décomposer à 170 °C, fond à 205,5 °C et bout à 234 °C.
Sa formule structurelle est hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine.
Sa densité théorique maximale est 1,82.
Il est très fragile à l'état cristallisé, à une température inférieure à −4 °C.

Explosion

Source^[3].
Le RDX se décompose à 217 °C mais il n’a pas assez d’oxygène pour pouvoir entièrement s’oxyder lors de l’explosion. C’est juste après le contact avec l’atmosphère que la combustion peut s'achever. La réaction de décomposition du RDX est la suivante :

C₃H₆N₆O₆ → 3CO + 3H₂O + 3N₂.

Lorsqu’il explose, sa vitesse de détonation atteint 8 750 m/s, pour une densité de 1,76.
Lors de sa détonation, le RDX produit 908 L de gaz pour 1 kg d’explosif. Sa chaleur d’explosion est de 1 300 cal/kg.
Pour démarrer la détonation, il est nécessaire d’utiliser un détonateur puisqu'à la température ambiante, il est très stable. Il brûle plutôt qu'il n'explose et ne détone qu’avec un détonateur.
Le RDX a une sensibilité au choc de 5,5 J et une sensibilité à la friction de 174 N.

Découverte

Le RDX a été synthétisé pour la première fois en 1899 par un Allemand, Georg Friedrich Henning (brevet N^o104280), et a été utilisé en médecine. Ce n’est qu’en 1920 que Herz a reconnu le RDX comme un explosif, il a réussi à le synthétiser par la nitration directe de l’hexamine, mais les rendements étaient bas et le processus était coûteux et non-attirant pour la production à grande échelle. En 1925, à Picatinny Arsenal, fut développé un processus pour fabriquer du RDX lequel avait un rendement de 68 %. En 1940, Ross et Schiessler, au Canada, ont réussi à développer un processus qui n’a pas exigé l’emploi d’hexamine comme matière première. Au même moment, Bachman a développé un procédé de fabrication du RDX à partir de l’hexamine mais avec un meilleur rendement.
Les produits de Bachman étaient connus sous le nom de « RDX type B » et contenaient de 8 à 12 % d’impuretés. Par la suite, Brockman a mis au point un procédé de synthèse directe de RDX pur, devenu le « RDX type A ».

Seconde Guerre mondiale

Le RDX a été utilisé durant la Seconde Guerre mondiale, dans de nombreux composés.

Productions anglaise et canadienne

Au Royaume-Uni, le RDX a été fabriqué à partir de 1933 dans une usine de l'Arsenal Royal à Woolwich, une plus grande usine étant construite au RGPF Waltham Abbey en 1939. En 1939, une usine de dimension industrielle a été construite sur le site, ROF Bridgwater, loin de Londres ; la production de RDX a commencé à Bridgwater en 1941. Le Royaume-Uni a essayé d'être autosuffisant aux premiers stades de la guerre car à cette époque les États-Unis étaient encore un pays neutre ; le Canada, un membre du Commonwealth britannique, a été désigné pour fournir des munitions et des explosifs, notamment le RDX. En 1941, la compagnie Shawinigan Chemicals a établi au Québec, dans la petite municipalité de Lac-à-la-Tortue en banlieue de Shawinigan, la première usine de fabrication de RDX en Amérique du Nord.

Une méthode légèrement différente a été trouvée et utilisée au Canada, mais utilisant encore l'hexamine, peut-être à l'université McGill au Département de Chimie. Urbanski fournit des détails de cinq méthodes pour la production.

Les États-Unis et le procédé de Bachmann

Au début de la Seconde Guerre mondiale, le gouvernement américain s'est tourné vers la Tennessee Eastman Company (TEC), à Kingsport dans le Tennessee, pour développer un procédé de fabrication continu du RDX. Les États-Unis ont commencé leur recherche en toute tranquillité pour fabriquer de grandes quantités de RDX. Werner Emmanuel Bachmann de l'université du Michigan a développé un procédé qui a exigé de grandes quantités d'anhydride acétique au lieu de l'acide nitrique dans le « vieux procédé de Woolwich britannique ». En février 1942, la TEC a construit l'usine Wexler Bend et a commencé à produire de petites quantités de RDX. Cela a conduit le gouvernement américain à autoriser la TEC à concevoir et à construire Holston Ordnance Works (H.O.W) (depuis nommé « Holston Army Ammunition Plant (en) », en juin 1942 à Kingsport, Tennessee. On a constaté que le procédé de Bachmann pour synthétiser le RDX était plus riche en HMX que le procédé du Royaume-Uni. Cela a conduit, plus tard, à la construction d'une usine utilisant le procédé de Bachmann à ROF Bridgewater en 1955, produisant autant de RDX que de HMX.

Le procédé se base sur la nitrolyse de l'hexaméthylènetétramine. On peut obtenir soit du RDX, soit du HMX (octogène).