DE10027413A1

DE10027413A1 - Desensitized energetic material and process for its manufacture

Info

Publication number: DE10027413A1
Application number: DE10027413A
Authority: DE
Inventors: Douglas Clive Wagstaff
Original assignee: Royal Ordnance PLC
Current assignee: BAE Systems Global Combat Systems Munitions Ltd
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: SE0002149L; US20140261928A1; US20040221934A1; FR2840604A1; CA2301392A1; DE10027413B4; GB2374867A; ES2190838A1; SE524594C2; ITRM20000309A1; GB9913262D0; CA2301392C; US20110108171A1; NL1015399A1; ES2190838B2; FR2840604B1; GB0011861D0; NL1015399C2; GB2374867B

Abstract

Desensibilisiertes energetisches Material, das aus einem energetischen kristallinen Material in Teilchenform besteht, das mit einem energetischen Klassifizierermaterial beschichtet ist.Desensitized energetic material consisting of an energetic crystalline material in particle form coated with an energetic classifier material.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Desensibilisierung von energetischen kristallinen Materialien, im besonderen Hexanitrohexaazaisowurtizan (HNIW) (auch als CL20 bezeichnet), aber auch andere Nitramin-Sprengstoffe wie beispielsweise Cyclotrimethylen-Trinitramin (RDX) und Cyclotetramethylen- Tetranitramin (HMX). This invention relates to the desensitization of energetic crystalline materials, in particular Hexanitrohexaazaisowurtizan (HNIW) (also known as CL20), but also other nitramine explosives such as Cyclotrimethylene trinitramine (RDX) and cyclotetramethylene Tetranitramine (HMX).

HNIW besteht aus einem hochdichten käfigartigen Molekül, das man als geeigneten energetischen Füller für Treibmittel und Sprengstoffe erkannt hat. Seine Verwendungsmöglichkeit als Ersatz für existierende Füllstoffe wie beispielsweise RDX und HMX in gegossenen doppelbasigen Komposit- und neuen Treibmitteln und anderen Explosivmaterialien ist bereits erwähnt worden. HNIW consists of a high-density cage-like molecule that one as a suitable energetic filler for propellants and Detects explosives. Its use as Replacement for existing fillers such as RDX and HMX in cast double-based composite and new Blowing agents and other explosive materials have already been mentioned Service.

Treibmittelzusammensetzungen, die zum Abschuß von Projektilen verhältnismäßig hoher Masse eingesetzt werden, sollen hochenergetisch und energetisch dicht sein, d. h. ein kleines Materialvolumen haben, das ein hohes kinetischen Energiepotential durch schnelle Vergasung bei Zündung erzeugt. Im allgemeinen umfaßt eine solche Treibmittelzusammensetzung drei Materialkomponenten, nämlich einen energetischen Füller, einen Plastifizierer und einen Binder, wobei die beiden letzteren Komponenten hauptsächlich die wünschenswerten mechanischen Eigenschaften des resultierenden Treibmittelmaterials ergeben. Die Wahl eines Plastifizierers und eines Binders für einen bestimmten energetischen Füller hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie beispielsweise der Schußweite für das Projektil, den Temperaturextremen, unter welchen das Endprodukt einsetzbar sein soll, und den chemischen und physikalischen Wechselwirkungen dieser Materialien. Blowing agent compositions used to fire projectiles relatively high mass should be used be high-energy and energetically tight, d. H. a small Have volume of material that is high kinetic Energy potential generated by rapid gasification when ignited. in the such a blowing agent composition generally comprises three Material components, namely an energetic filler, a plasticizer and a binder, the two the latter components mainly the desirable ones mechanical properties of the resulting Result in blowing agent material. Choosing a plasticizer and one Binder for a particular energetic filler depends on a number of factors, such as the Firing range for the projectile, the temperature extremes, below which the end product should be usable, and the chemical and physical interactions of these materials.

Abgesehen von der funktionellen Leistungsfähigkeit des Treibmittelmaterials als Endprodukt müssen jedoch industrielle Hersteller neuer Materialien die Sicherheitsgesichtspunkte bei der Herstellung dieser Füller-, Binder- oder Plastifizierermaterialien und deren Einbringung in Raketentriebwerke berücksichtigen. Während vom Leistungsgesichtspunkt her ein energetischen Material zur Verwendung als Binder, Plastifizierer oder Füllstoff in der vorhergesagten Treibstoffformulierung als wünschenswert erscheinen kann, muß das Material jedoch auch bei der Einbringung, bei der Verarbeitung und beim Transport sicher sein. Wenn ein unsicheres energetisches Material in ein Treibmittel- oder Explosivsystem eingebracht würde, könnte das unsichere Material entweder schon beim Herstellungsprozeß oder während des Transports des Endprodukts zünden. Diese Zündung könnte durch zufällige Reibungs- oder Schlagstimulation ausgelöst werden, was zu einer Verpuffung oder möglicherweise einem Verpuffungs-/Detonationsübergang innerhalb des Explosivmaterials in ausreichendem Maße führen kann, um eine unerwünschte vorzeitige Explosion zu verursachen. Aus diesen Sicherheitsgründen enthalten die meisten bekannten Treibmittelmaterialien (z. B. Ammoniumperchlorat/Hydroxy-abgeschlossene Komposittreibmittel auf Polybutadienbasis) enthalten vergleichsweise energetisch inerte Plastifizierer- und Binderkomponenten. Apart from the functional performance of the However, blowing agent material as the end product must be industrial Manufacturers of new materials the safety point of view in the manufacture of this filler, binder or Plasticizer materials and their introduction into rocket engines consider. While from a performance point of view energetic material for use as a binder, Plasticizer or filler in the predicted Fuel formulation may appear desirable, the material must however also in the introduction, processing and be safe during transport. If an unsafe energetic Material introduced into a propellant or explosive system the unsafe material could either Manufacturing process or during the transportation of the final product ignite. This ignition could be due to random friction or Stroke stimulation can be triggered, causing an explosion or possibly a deflagration / detonation transition lead within the explosive material to a sufficient extent can cause an unwanted premature explosion cause. For these security reasons, most contain known blowing agent materials (e.g. Ammonium perchlorate / hydroxy-sealed composite blowing agents Polybutadiene base) contain comparatively energetically inert Plasticizer and binder components.

Im allgemeinen werden feste Treibmittelmaterialien wie beispielsweise solche auf Basis von Ammoniumperchlorat, Hydroxy- abgeschlossenem Polybutadien (Binder) und Dioctyl-Sebacat (Plastifizierer) durch einen Trockenmischprozeß hergestellt. Dies bedeutet, daß kein zusätzliches desensibilisierendes Lösungsmittel (z. B. Wasser) zu diesem Gemisch zugegeben wird außer solchen, die zur fertigen Treibmittelformulierung gehören. Dieses Trockengemisch, nachdem es hergestellt wurde, wird behandelt, um das Abbinden des Bindermaterials zu erleichtern, um die wünschenswerten mechanischen Eigenschaften für das Treibmittelmaterial herzustellen. Dieses Verfahren wird allgemein als gegenüber einem Naßmischverfahren (bei welchem zusätzliches Lösungsmittel als Transportmedium oder Verarbeitungshilfe oder als Desensibilisierer zur Verbesserung der Sicherheit verwendet wird) bevorzugt angesehen, da es eine bessere Homogenität des Mischens ergibt und Verzögerungen bei der Reinigung der Mischapparatur oder beim Austrocknen des gemischten Endprodukts vor der weiteren Verarbeitung (z. B. Gießen und Aushärten) minimiert. Generally, solid blowing agent materials such as for example those based on ammonium perchlorate, hydroxy completed polybutadiene (binder) and dioctyl sebacate (Plasticizer) manufactured by a dry mixing process. This means that there is no additional desensitizing Solvent (e.g. water) is added to this mixture except for those that are used to formulate the blowing agent belong. This dry mix after it's made is treated to set the binder material facilitate to the desirable mechanical properties for the blowing agent material. This method is generally considered as opposed to a wet mixing process (at what additional solvent as a transport medium or Processing aid or as a desensitizer Security improvement is preferred) because it gives better homogeneity of mixing and Delays in cleaning the mixer or in Drying out of the mixed end product before further Processing (e.g. casting and curing) minimized.

Typischerweise enthalten existierende Treibmittelmaterialien etwa 6 Gew.-% Plastifizierer bei etwa 85 Gew.-% energetischem Füller. Das Treibmittelmaterial enthält auch im allgemeinen etwa 9% des Gesamtgewichts an Binder- und anderen Füllstoffmaterialien. Typically contain existing blowing agent materials about 6% by weight plasticizer at about 85% by weight energetic Ink pen. The blowing agent material also generally contains about 9% of the total weight of binder and others Filler materials.

HNIW ist ein in hohem Maße reibempfindliches Material mit einer Reibzahl von 0,7 im Rotationsreibtest und reagiert auf eine Reibstimulierung mit außerordentlich heftigem Ansprechen. Die außerordentlich niedrige Reibzahl von HNIW (im Vergleich zu anderen Bestandteilen, die gewöhnlich in Treibmittel-/Explosivstoffformulierungen verwendet werden) bedingt ein beträchtliches Risiko beim anfänglichen Trockenmischverfahren von Plastifizierer, Binder und Füller, wie es herkömmlicherweise bei der Herstellung fester Treibmittel eingesetzt wird. Der niedrige Reibwert schließt die Verwendung von CL20 bei der Treibmittelherstellung in großem Maßstab in einigen Explosivstoffirmen aus. Der Hersteller ist daher herausgefordert mit der Aufgabe des Bereitstellens eines sicheren Verfahrens, mit welchem HNIW in Explosiv- und Treibmittelmaterialien eingebracht werden kann, während das nur minimale Auswirkungen auf die Gesamtleistungscharakteristik des Endprodukts hat. HNIW is a highly sensitive material with a coefficient of friction of 0.7 in the rotary friction test and reacts to a friction stimulation with extremely violent Speak to. The extremely low coefficient of friction of HNIW (in Compared to other ingredients commonly found in Propellant / explosive formulations are used) conditionally a significant risk at the initial Dry mixing process of plasticizer, binder and filler like it traditionally in the manufacture of solid blowing agents is used. The low coefficient of friction excludes the use of CL20 in large scale blowing agent production in some explosives companies. The manufacturer is therefore challenged with the task of providing one safe procedure with which HNIW in explosive and Propellant materials can be introduced while that only minimal impact on overall performance of the final product.

Nach einem ersten Aspekt umfaßt die Erfindung ein energetisches Material, das aus einem energetischen kristallinen Material besteht, das im wesentlichen mit einem energetischen Plastifizierermaterial beschichtet ist. In a first aspect, the invention includes energetic material made from an energetic crystalline Material exists that is essentially energetic Plasticizer material is coated.

Vorzugsweise ist das energetische kristalline Material teilchenförmig, wobei der energetische Plastifizierer die einzelnen Teilchen des energetischen kristallinen Materials im wesentlichen beschichtet. Preferably the energetic is crystalline material particulate, the energetic plasticizer being the individual particles of the energetic crystalline material in the essentially coated.

Das energetische Material liegt vorteilhafter Weise in Pulverform vor, wobei das Pulver aus Teilchen von energetischem kristallinem Material besteht, die im wesentlichen mit einem energetischen Plastifizierermaterial überzogen sind. The energetic material is advantageously in Powder form before, the powder consisting of particles of energetic crystalline material, which is essentially with a energetic plasticizer material are coated.

Vorteilhafterweise besteht das energetische Material aus 90 bis 99 Gew.-% eines energetischen kristallinen Materials und 1 bis 10 Gew.-% eines energetischen Plastifizierermaterials. The energetic material advantageously consists of 90 up to 99% by weight of an energetic crystalline material and 1 to 10% by weight of an energetic plasticizer material.

Die Erfinder haben festgestellt, daß die Kombination nur einer kleinen Menge von energetischem Plastifizierermaterial mit dem energetischen kristallinen Material vor dessen Einbringen in die Masse des Plastifizierer-, Binder- und Füllergemischs einer Explosiv- oder Treibmittelzusammensetzung zwei unerwartete und vorteilhafte Wirkungen hat. Erstens führt die Zugabe von Plastifizierer zu einer Verringerung der Reibempfindlichkeit des energetischen kristallinen Materials auf einen Wert, der gleich oder kleiner als diejenige von vielen üblicherweise verwendeten energetischen Füllermaterialien wie beispielsweise Ammoniumperchlorat ist, und zweitens führt die Plastifiziererzugabe auch zu einer verringerten Ansprechheftigkeit bei Stimulation. Das resultierende neue Zwischenprodukt aus dem energetischen kristallinen Material und dem Plastifizierer kann dann mit größerer Sicherheit als Ausgangsmaterial für die Trockenmisch- und Aushärteverfahren eingesetzt werden, die vorstehend beschrieben wurden und bei der Herstellung bekannter Treibmittel- und Explosivzusammensetzungen verwendet werden. Diese neuen Zwischenprodukte aus energetischem kristallinem Material mit zugegebenem Plastifizierer können auch sicherer gehandhabt und transportiert werden als das reine energetische kristalline Material. The inventors have found that the combination only a small amount of energetic plasticizer material with the energetic crystalline material before it Incorporation into the mass of plasticizer, binder and Filler mixture of an explosive or propellant composition two has unexpected and beneficial effects. First, it leads Addition of plasticizer to reduce the Sensitivity to friction of the energetic crystalline material a value that is equal to or less than that of many Usually used energetic filler materials like for example, is ammonium perchlorate, and second, the leads Plasticizer addition also decreased Responsiveness to stimulation. The resulting new one Intermediate product of the energetic crystalline material and the Plasticizers can then be used with greater certainty than Starting material for the dry mixing and curing processes are used, which were described above and at the production of known blowing agents and Explosive compositions are used. These new intermediates energetic crystalline material with added Plasticizers can also be handled and transported more safely are considered the pure energetic crystalline material.

Bei einem besonderen Verfahren nach der Erfindung werden zur Herstellung eines energetischen Materials, das aus einem Gemisch aus einem energetischen kristallinen Material und einem energetischen Plastifizierer besteht, wünschenswerterweise das energetische kristalline Material und der energetische Plastifizierer mittels eines Naßmischverfahrens gemischt, wobei das Plastifizierermaterial beispielsweise zu wassernassem HNIW zugegeben wird. Die Eigenschaften des Naßmischens verringern die Reibung, die während des Mischvorgangs innerhalb des Gemischs auftritt, und minimiert daher die Gefahr einer Explosivreaktion in dem energetischen kristallinen Material durch Reibstimulierung. Nach dem Mischen kann das wassernasse plastifizierte energetische kristalline Material zum pulverigen Zustand austrocknen, und das resultierende Trockenpulver wird mit der energetischen Plastifiziererkomponente dünn überzogen. Das resultierende Gemisch aus energetischem kristallinem Material und energetischem Plastifizierer stellt ein verhältnismäßig reibunempfindliches energetisches Material im Vergleich zu reinem trockenen energetischem kristallinen Material dar. In a special method according to the invention Manufacture of an energetic material from a Mixture of an energetic crystalline material and a energetic plasticizer exists, desirably the energetic crystalline material and the energetic Plasticizer mixed by means of a wet mixing process, wherein the plasticizer material, for example water-wet HNIW is added. The properties of wet mixing reduce the friction that occurs during the mixing process occurs within the mixture and therefore minimizes the risk an explosive reaction in the energetic crystalline Material through friction stimulation. After mixing, it can wet plasticized energetic crystalline material dry out to a powdery state, and the resulting Dry powder comes with the energetic Plasticizer component thinly coated. The resulting mixture energetic crystalline material and energetic Plasticizer represents a relatively insensitive to friction energetic material compared to pure dry energetic crystalline material.

Die Erfinder haben festgestellt, daß die Kombination gerade nur einer kleinen Menge von Plastifizierermaterial mit einem energetischen kristallinen Material wie beispielsweise HNIW bei der Herstellung einer Explosiv- oder Treibmittelzusammensetzung eine unerwartete und vorteilhafte Wirkung der Verringerung der Reibempfindlichkeit von HNIW auf einen Wert von gleich oder weniger als demjenigen von üblicherweise verwendeten energetischen Füllermaterialien wie beispielsweise Ammoniumperchlorat oder HMX hat. Die resultierenden, nach diesem Desensibilierungsverfahren gefertigten neuen Zwischenprodukte können sicherer als Ausgangsmaterial für die Trockenmisch- und Aushärtsprozesse verwendet werden, die üblicherweise bei der Herstellung bekannter Treibmittel- und Explosivzusammensetzungen eingesetzt werden. Diese neuen Zwischenprodukte können auch sicherer gehandhabt und transportiert werden als das reine Produkt. Eine weitere unerwartete, jedoch vorteilhafte Eigenschaft dieser neuen Materialien besteht darin, daß sie, wenn sie einmal initiiert werden, eine verringerte Ansprechheftigkeit im Vergleich zu derjenigen des reinen Produkts zeigen. The inventors have found that the combination is straight just a small amount of plasticizer material with one energetic crystalline material such as HNIW in the manufacture of an explosive or Blowing agent composition has an unexpected and beneficial effect Reduction of the friction sensitivity of HNIW to a value of equal to or less than that of usual used energetic filler materials such as Has ammonium perchlorate or HMX. The resulting, after new desensitization process Intermediates can be safer as starting material for the Dry mixing and curing processes are used usually in the manufacture of known blowing agents Explosive compositions are used. These new ones Intermediates can also be handled and safer are transported as the pure product. Another unexpected but beneficial feature of this new one Materials is that once they are initiated reduced responsiveness compared to show that of the pure product.

Der energetische Plastifizierer ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die Butan-Triol-Trinitrat (BTTN), Trimethylanol-Äthan-Trinitrat (TMETN), Diazidonitrazapentan (DANPE), Glycidyl-Azid-Polymer (Azid-Derivat) (GAP-Azid), Bis(2,2-Dinitropropyl)Acetal/Bis(2,2-Dinitropropyl)Formal (BDNPA/F) oder Gemischen von zwei oder mehr dieser Plastifizierer umfaßt. Diese Plastifizierer bringen nicht nur den gewünschten Desensibilisierungseffekt, sondern diese Plastifizierer bringen auch zusätzliche Energie in das Treibmittelsystem im Vergleich zur Verwendung inerter Analoge. Infolgedessen hat das so hergestellte Zwischenmaterial eine höhere Energiedichte im Vergleich zu inerten Analogen. Dies stellt eine wünschenswerte Eigenschaft von Materialien zur Verwendung bei Raketen/Explosivprogrammen dar, da alle Bestandteile der nachfolgend unter Verwendung des Zwischenprodukts hergestellten Explosiv/Treibmittelformulierung energetisch zur Fertigformulierung beitragen. Die Verwendung von energetischen kristallinen Materialien, die mit energetisch inertem Plastifizierern desensibilisiert sind, hätten vergleichsweise weniger Energie als die vorgeschlagenen Formulierungen mit energetischen Plastifizierern. The energetic plasticizer is preferably from the Group selected, the butane triol trinitrate (BTTN), Trimethylanol-ethane trinitrate (TMETN), diazidonitrazapentane (DANPE), glycidyl azide polymer (azide derivative) (GAP azide), Bis (2,2-dinitropropyl) acetal / bis (2,2-dinitropropyl) Formal (BDNPA / F) or mixtures of two or more of these Plasticizer includes. These plasticizers don't just bring that desired desensitization effect, but this Plasticizers also bring additional energy into it Propellant system compared to the use of inert analogs. As a result, the intermediate material thus produced has a higher one Energy density compared to inert analogues. This poses a desirable property of materials for Use in missile / explosive programs since all components the following using the intermediate produced explosive / propellant formulation energetically for Contribute the finished formulation. The use of energetic crystalline materials with energetically inert Plasticizers are desensitized, would have been comparatively less energy than using the suggested formulations energetic plasticizers.

Das energetische Plastifizierermaterial kann 100% irgendeines der oben aufgelisteten Plastifizierer, Gemische der oben aufgelisteten Plastifizierer, oder gegebenenfalls ein Gemisch aus einem energetischen Plastifizierer und einem Bindermaterial (z. B. Poly(3-Nitratomethyl-3-Methyloxetan) (PolyNIMMO), Polyglycidil-Nitrat (Poly GLYN) oder Glycidyl- Azid-Polymer (GAP)) umfassen, in Anteilen, die von einer Minimalmenge von 10 Gew.-% Plastifizierer zu 90% Binder bis zu 100% Plastifizierer zu 0% Binder reichen. Der Begriff "energetisches Plastifizierermaterial" ist hier entsprechend der obigen Beschreibung zu verstehen. The energetic plasticizer material can be 100% of any of the plasticizers listed above, mixtures of the above listed plasticizer, or possibly a mixture from an energetic plasticizer and one Binder material (e.g. poly (3-nitratomethyl-3-methyloxetane) (PolyNIMMO), polyglycidil nitrate (Poly GLYN) or glycidyl Azide polymer (GAP)) include, in proportions by one Minimum amount from 10% by weight plasticizer to 90% binder up to 100% plasticizer and 0% binder are sufficient. The term "Energetic plasticizer material" is corresponding here to understand the above description.

Vorzugsweise enthält das neue energetische Material zwischen 1 und 5 Gew.-% energetisches Plastifizierermaterial und höchst vorzugsweise zwischen 3 und 5 Gew.-% energetisches Plastifizierermaterial. Preferably the new energetic material contains between 1 and 5% by weight of energetic plasticizer material and most preferably between 3 and 5% by weight of energy Plastifizierermaterial.

Für Systeme mit gemischtem Binder und Plastifizierer enthält das energetische Plastifizierermaterial vorzugsweise zwischen 30 und 100% energetischem Plastifizierer und 70 bis 0% Binder. Höchst vorzugsweise liegt der Plastifizierergehalt im Bereich von 60 bis 100%. For systems with mixed binder and plasticizer contains the energetic plasticizer material preferably between 30 and 100% energetic plasticizer and 70 to 0% Binder. The plasticizer content is most preferably in the Range from 60 to 100%.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet also ein Verfahren zur Herstellung eines hochenergetischen Zwischenmaterials, basierend auf einem energetischen kristallinen Material, das für ein sicheres Einbringen in Treibmittel- oder Explosivformulierungen desensibilisiert ist. The present invention thus includes a method for Production of a high-energy intermediate material, based on an energetic crystalline material that is suitable for a safe introduction into propellant or Explosive formulations are desensitized.

Nach einem zweiten Aspekt beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Treibmittelmaterials, das ein energetisches kristallines Material enthält, mit folgenden Schritten:

a) Mischen von 1 bis 10 Gew.-% eines energetischen Plastifizierermaterials mit 99 bis 90 Gew.-% des energetischen kristallinen Materials,
b) Mischen und/oder Verschneiden des resultierenden Produkts nach Schritt i) mit zusätzlichen Mengen Plastifizierer- und Bindermaterial nach Bedarf für die Endanwendung des Treibmittelmaterials,
c) Aushärten des resultierenden Produkts nach Schritt ii).

In a second aspect, the present invention includes a method of making a blowing agent material that contains an energetic crystalline material, comprising the following steps:

a) mixing from 1 to 10% by weight of an energetic plasticizer material with 99 to 90% by weight of the energetic crystalline material,
b) mixing and / or blending the resulting product after step i) with additional amounts of plasticizer and binder material as required for the end use of the blowing agent material,
c) curing the resulting product after step ii).

Das energetische Plastifizierermaterial enthält vorzugsweise einen Plastifizierer, der aus Butan-Triol-Trinitrat (BTTN), Trimethylanol-Äthan-Trinitrat (TMETN), Diazidonitrazapentan (DANPE), Glycidyl-Azid-Polymer (Azid-Derivat) (GAP-Azid), Bis(2,2-Dinitropropyl)Acetal/Bis(2,2-Dinitropropyl)Formal (BDNPA/F) oder Gemischen von zwei oder mehr dieser Plastifizierer ausgewählt ist. The energetic plasticizer material preferably contains a plasticizer made from butane triol trinitrate (BTTN), Trimethylanol-ethane trinitrate (TMETN), diazidonitrazapentane (DANPE), glycidyl azide polymer (azide derivative) (GAP azide), Bis (2,2-dinitropropyl) acetal / bis (2,2-dinitropropyl) Formal (BDNPA / F) or mixtures of two or more of these Plasticizer is selected.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Explosiv- oder Treibmittelzusammensetzung aus einem energetischen Material hergestellt, das besteht aus

a) 90 bis 99 Gew.-% HNIW, und
b) 1 bis 10 Gew.-% eines energetischen Plastifizierermaterials mit einem Plastifizierer, der ausgewählt ist aus der Gruppe Butan-Triol-Trinitrat (BTTN), Trimethylanol- Äthan-Trinitrat (TMETN), Diazidonitrazapentan (DANPE), Glyzidyl-Azid-Polymer (Azid-Derivat) (GAP-Azid), Bis(2,2- Dinitropropyl)Azetal/Bis(2,2-Dinitropropyl)Formal (BDNPA/F) oder Gemischen aus zwei oder mehr dieser Komponenten.

According to a third aspect of the invention, an explosive or propellant composition is made from an energetic material consisting of

a) 90 to 99 wt .-% HNIW, and
b) 1 to 10 wt .-% of an energetic plasticizer material with a plasticizer which is selected from the group of butane triol trinitrate (BTTN), trimethylanol ethane trinitrate (TMETN), diazidonitrazapentane (DANPE), glycidyl azide polymer (Azide derivative) (GAP azide), bis (2,2-dinitropropyl) acetal / bis (2,2-dinitropropyl) formal (BDNPA / F) or mixtures of two or more of these components.

Um die neuen Verfahren mehr im einzelnen zu erläutern, werden nun Produkte und Anwendungsfälle der Erfindung und ihre zugehörigen Vorteile sowie Versuchsdaten für einige spezifische Ausführungsformen der Erfindung lediglich beispielshalber angegeben. Obwohl alle Analysen unter Verwendung der Y-Form von HNIW durchgeführt wurden, ist anzunehmen, daß dieses Verfahren der Desensibilisierung bei anderen kristallinen Polymorphen von HNIW sowie bekannten energetischen kristallinen Materialien wie beispielsweise Zyklotrimethylen-Trinitramin (RDX) und Zyklotetramethylen-Tetranitramin (HMX) in gleicher Weise wirksam ist.

1. Ein Drehreibungstest von HNIW in der Ypsilon-Kristallform wurde durchgeführt und eine Reibzahl von 0,7 wurde erhalten. Das Ansprechen der Probe während der Untersuchung bestand in einem heftigen Knall und Blitz.
2. 0,25 g TMETN, das mit 1% 2-Nitrodiphenylamin (2NDPA) stabilisiert war, wurde zu 5 g trockenem HNIW in Ypsilonform zugegeben und gemischt. Das so gebildete Material war ein hellorangefarbenes Pulver. Das Material wurde durch Drehreibungsversuch untersucht und es ergab sich eine Reibzahl von 2,2. Zusätzlich zu der Verringerung der Reibempfindlichkeit war die Heftigkeit der Reaktion von einem heftigen Knall/Blitz für das reine HNIW-Material auf einen schwachen Knall ohne Blitz reduziert.
3. Eine Wiederholungsanalyse des in Beispiel 2 angegebenen Formulierungsbeispiels wurde mit Substitution des TMTN mit BTTN, einem Gemisch von BTTN und TMETN, DANPE, GAP-Azid, BDNPA/F, PolyNIMMO, PolyGLYN und GAP durchgeführt. Alle Materialien erschienen als weiße/gelbe Pulver. Für diese Gemische wurden Reibempfindlichkeiten festgestellt, wie sie in Tafel 1 angegeben sind.

Tafel 1 Probe Reibzahl CL20 : TMETN 2,2 CL20 : BTTN 2,1 CL20 : BTTN/TMETN (50/50) 2,4 CL20 : GAP Azid 2,1 CL20 : DANPE 1,9 CL20 : PolyGLYN 2,2 CL20 : PolyNIMMO 1,9 CL20 : GAP 1,6

1. Eine Wiederholungsanalyse der in Beispiel 2 angegebenen Formulierung wurde durchgeführt, jedoch mit Substitution des TMETN mit gemischten Binder/Plastifizierer-Formulierungen. Alle Gemische bildeten weiße/hellgelbe Pulver. Für diese Gemische wurden Reibempfindlichkeiten festgestellt, wie sie in Tafel 2 angegeben sind.

Tafel 2

1. 40 g CL20 wurden auf 25% Feuchtigkeitsgehalt mit deionisiertem Wasser angenäßt und sorgfältig gemischt. 2 g TMETN (mit 2% 2NDPA stabilisiert) wurden zugegeben und wiederum sorgfältig gemischt. Das Endgemisch aus CL20/Wasser/TMETN/2NDPA wurde auf eine offene Bank aufgebracht, um Wasser verdampfen zu lassen, und abschließend wurde Wasser unter Vakuumlagerung bei 80°C während 2 Stunden entfernt. Eine Reibempfindlichkeitsversuchung des trockenen Pulvers wurde durchgeführt und es wurde eine Reibzahl von 2,4 bestimmt.

In order to explain the new methods in more detail, products and applications of the invention and their associated advantages, as well as test data for some specific embodiments of the invention, are now given merely by way of example. Although all analyzes were performed using the Y form of HNIW, it can be assumed that this method of desensitization is the same for other crystalline polymorphs of HNIW as well as known energetic crystalline materials such as cyclotrimethylene trinitramine (RDX) and cyclotetramethylene tetranitramine (HMX) Way is effective.

1. A rotational friction test of HNIW in the Ypsilon crystal form was carried out and a coefficient of friction of 0.7 was obtained. The response of the sample during the examination was a violent bang and flash.
2. 0.25 g of TMETN stabilized with 1% 2-nitrodiphenylamine (2NDPA) was added to 5 g of dry HNIW in Y-form and mixed. The material so formed was a light orange powder. The material was examined by rotary friction tests and the coefficient of friction was 2.2. In addition to reducing the sensitivity to friction, the severity of the response was reduced from a violent bang / flash for the pure HNIW material to a weak bang without flash.
3. A repeat analysis of the formulation example given in Example 2 was carried out with substitution of the TMTN with BTTN, a mixture of BTTN and TMETN, DANPE, GAP-Azid, BDNPA / F, PolyNIMMO, PolyGLYN and GAP. All materials appeared as white / yellow powders. For these mixtures, sensitivity to friction was determined, as shown in Table 1.

Plate 1 sample coefficient of friction CL20: TMETN 2.2 CL20: BTTN 2.1 CL20: BTTN / TMETN (50/50) 2.4 CL20: GAP Azid 2.1 CL20: DANPE 1.9 CL20: PolyGLYN 2.2 CL20: PolyNIMMO 1.9 CL20: GAP 1.6

1. A repeat analysis of the formulation given in Example 2 was carried out, but with substitution of the TMETN with mixed binder / plasticizer formulations. All of the mixtures formed white / light yellow powders. For these mixtures, sensitivity to friction was determined, as shown in Table 2.

Plate 2

1. 40 g of CL20 were wetted to 25% moisture content with deionized water and mixed thoroughly. 2 g of TMETN (stabilized with 2% 2NDPA) was added and again mixed thoroughly. The final mixture of CL20 / water / TMETN / 2NDPA was applied to an open bench to allow water to evaporate, and finally water was removed under vacuum storage at 80 ° C for 2 hours. A rub sensitivity test of the dry powder was carried out and a coefficient of friction of 2.4 was determined.

Der sachkundige Leser erkennt, daß die Prinzipien dieser Erfindung in gleicher Weise auf irgendwelche zukünftigen energetischen Materialien ähnlicher chemischer Natur wie HNIW anwendbar sind, die jedoch selbst noch herzustellen sind. The knowledgeable reader realizes that the principles of this Invention in the same way for any future energetic materials of a chemical nature similar to HNIW are applicable, but which are still to be manufactured.

Claims

1. Energetic material consisting of an energetic crystalline material with an energetic Plasticizer material is essentially coated.

2. Energetic material according to claim 1, wherein the energetic crystalline material is particulate and the energetic plasticizer the individual particles of the essentially energetic crystalline material.

3. Energetic material according to claim 2, wherein the energetic material is in powder form.

4. Energetic material according to one of claims 1 to 3, wherein the energetic material from 90 to 99 wt .-% of energetic crystalline material and from 1 to 10 wt .-% of the energetic plasticizer material.

5. Energetic material according to one of claims 1 to 4, the energetic plasticizer from the group butane Triol trinitrate (BTTN), trimethylanol-ethane trinitrate (TMETN), diazidonitrazapentane (DANPE), glycidyl azide polymer (Azide derivative) (GAP azide), Bis (2,2-dinitropropyl) acetal / bis (2,2-dinitropropyl) formal (BDNPA / F) or mixtures of which is selected.

6. Energetic material according to one of claims 1 to 5, being the energetic crystalline material Hexanitrohexaazaisowurtizan is.

A method of making an energetic material according to any one of claims 1 to 6, which comprises:

a) wet mixing from 1 to 10 wt .-% of an energetic plasticizer material with 99 to 90 wt .-% energetic crystalline material, and

b) drying the wet mixed material to produce a powder.

8. A method for producing a blowing agent material containing an energetic crystalline material, comprising the steps:

a) mixing from 1 to 10% by weight of an energetic plasticizer material with 99 to 90% by weight of the energetic crystalline material,

b) mixing and / or blending the resulting product after step i) with additional amounts of plasticizer and binder material as required for the end use of the blowing agent material,

c) curing the resulting product from step ii).

9. A method of manufacturing a blowing agent material according to Claim 8, wherein the energetic plasticizer material and the energetic crystalline material mainly through a wet mixing process can be mixed.

10. Use of an energetic material according to one of the Claims 1 to 6, in the manufacture of an explosive or blowing agent composition.