DE1571266B1

DE1571266B1 - Primer

Info

Publication number: DE1571266B1
Application number: DE1966J0031506
Authority: DE
Inventors: Mcnicoll Leslie; James Patterson
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1965-08-09
Filing date: 1966-08-09
Publication date: 1970-05-14
Also published as: FI44999B; GB1098606A; US3361602A; FI44999C; AT265085B; ES330078A1; BE685279A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zündsatz auf der Basis von Bleiazid und gegebenenfalls Bleistyphnat, wie er als Primärinitialsprengstoff (in der Folge als Primärladung bezeichnet) in Zündsätzen verwendet wird, und auf Verfahren zur Herstellung derselben. The invention relates to an ignition charge based on lead azide and optionally lead typhnate, as used as the primary explosive (hereinafter referred to as the primary charge) in detonators and methods of making the same.

Bei der Herstellung von Zündsätzen, welche als Primärladung Bleiazid enthalten, wird das Bleiazid durch einen Stempel unter hohem Druck in einem Kolloids, wie z. B. Gelatine oder Dextrin, hergestellt wird, indem ein wasserlösliches Azid und ein wasserlösliches Bleisalz zur Umsetzung gebracht werden, ist es vorteilhaft, das Molybdändisulfid in der genannten Kolloidlösung zu dispergieren. Die Kolloidlösung enthält gewöhnlich gelöstes Natriumhydroxyd, Rochelle-Salz und ein kolloidales Material, wie z. B. Gelatine oder Dextrin oder ein Gemisch daraus; in einer derartigen Lösung kann leicht eine DispersionLead azide is used in the manufacture of primers which contain lead azide as the primary charge by a stamp under high pressure in a colloid such as B. gelatin or dextrin produced is made by reacting a water-soluble azide and a water-soluble lead salt, it is advantageous to disperse the molybdenum disulfide in said colloid solution. The colloid solution usually contains dissolved sodium hydroxide, Rochelle salt and a colloidal material such as B. Gelatin or dextrin or a mixture thereof; in such a solution can easily be a dispersion

rohrförmigen Gehäuse auf den Kopf einer Grund- io von Molybdändisulfid hergestellt werden. Es wirdtubular housing on the head of a basic io of molybdenum disulphide can be made. It will

ladung aus SekundärsprengstoIF aufgepreßtA charge of secondary explosives was pressed on

Das bisher verwendete Bleiazid besitzt die Neigung, daß es an den Druckstempeln haftenbleibt, wodurch wegen der Empfindlichkeit des Bleiazids gegenüber Reibung die Gefahr einer Explosion beim Herausziehen des Stempels besteht. Die Gefahr wird erhöht, wenn die Bleiazidprimärladung, wie es häufig der Fall ist, Bleistyphnat (Bleitrinitroresorcinat) enthält, um den Zusammenhalt und die Empfindlichkeit gegenjedoch bevorzugt, die Verwendung von Dextrin als Kolloid zu vermeiden, da die Azidkristalle, welche in Gegenwart von Dextrin und Molybdändisulfid hergestellt werden, gegenüber Körnern und elektrostatisehe Entladung ziemlich empfindlich sind. Wenn das Natriumhydroxyd fortgelassen wird, wird ein Azid mit etwas besserem Zusammenhalt erzielt. Ein in der Kolloidlösung gelöstes Netzmittel beschleunigt die Dispergierung des Molybdändisulfids. Es ist lediglichThe lead azide used hitherto has a tendency to adhere to the printing stamps, whereby because of the sensitivity of lead azide to friction, there is a risk of explosion when pulled out of the stamp. The risk is increased when the lead azide primary charge, as is often the case Case is, it contains lead typhnate (lead trinitroresorcinate) to maintain cohesion and sensitivity to it preferred to avoid the use of dextrin as the colloid, since the azide crystals which are in Presence of dextrin and molybdenum disulfide are produced, opposite grains and electrostatic heights Discharge are quite sensitive. If the sodium hydroxide is omitted it becomes an azide achieved with a little better cohesion. A wetting agent dissolved in the colloid solution accelerates the Dispersion of the molybdenum disulfide. It is just

über der Zündung durch eine abbrennende Sicher- 20 notwendig, einen leichten Überschuß an Molybdänheitszündschnur zu erhöhen, da das Bleistyphnat eine disulfid zu verwenden, da nahezu das gesamte Mo-A slight excess of molybdenum fuse is necessary over the ignition by a burning fuse to increase, since the lead typhnate to use a disulfide, since almost the entire mo-

noch höhere Neigung besitzt, an den Druckstempeln haftenzubleiben. Bisher haben Bleiazidzündsätze im allgemeinen eine kleine Menge an feinverteiltem, lybdändisulfid sich mit dem Bleiazid mischt. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird ein hoher Anteil des Molybdändisulfids in der Bleiazid-has an even greater tendency to stick to the pressure stamps. So far have lead azide primers generally a small amount of finely divided, lybdenum disulfide will mix with the lead azide. at this embodiment of the process is a high proportion of molybdenum disulfide in the lead azide

als Gleitmittel wirkendes Aluminium enthalten, um 25 kristallstruktur gebunden. Eine höhere KonzentrationContains aluminum that acts as a lubricant, bound to a crystal structure. A higher concentration

ein Haften an den Stempeln zu verhindern, jedoch erhöht das Aluminium die Empfindlichkeit der Bleistyphnat enthaltenden Zusammensetzung gegenüber Zündung durch elektrostatische Entladung und ist im allgemeinen bei der Herstellung von Zündern unzweckmäßig, weil der unter trockenen Bedingungen auszuführende Mischvorgang zur elektrostatischen Aufladung beiträgt und außerdem das trockene Aluminiumpulver in der Luft leicht verstäubt.To prevent sticking to the stamps, however, the aluminum increases the sensitivity of the lead typhnate containing composition against ignition by electrostatic discharge and is generally inconvenient in the manufacture of detonators because of the dry conditions The mixing process to be carried out contributes to the electrostatic charge and also the dry aluminum powder slightly dusty in the air.

an Molybdändisulfid ergibt ein Produkt mit verminderter Kristallgröße.of molybdenum disulfide gives a product with reduced crystal size.

Zündsätze, welche Bleistyphnat enthalten, können dadurch hergestellt werden, daß man das Molybdändisulfid zu einem vorher hergestellten Gemisch aus Bleiazid und Bleistyphnat zusetzt. Es ist jedoch zweckmäßig, das Bleiazid getrennt mit Molybdändisulfid zu behandeln und im Anschluß daran das Bleistyphnat einzuverleiben, welches gegebenenfallsPriming charges which contain lead typhnate can be produced by using the molybdenum disulfide added to a previously prepared mixture of lead azide and lead typhnate. However, it is expedient to treat the lead azide separately with molybdenum disulfide and then the Incorporate lead typhnate, which if necessary

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen 35 vor der Einverleibung ebenfalls mit MolybdändisulfidThe object of the present invention is to prepare a 35 likewise with molybdenum disulfide before it is incorporated

Zündsatz auf der Basis von Bleiazid zu schaffen, welche kein Aluminium enthält und eine verringerte Neigung besitzt, an den Druckstempein zu haften.To create primer on the basis of lead azide, which does not contain aluminum and has a reduced Has a tendency to adhere to the printing stamp.

Es wurde gefunden, daß ein Zusatz von Molybdändisulfid bei der Behandlung von Bleiazid eine Verringerung der Haftung an den Druckstempeln zur Folge hat und daß diese Behandlung auch für Bleiazidprimärladungen, welche Bleistyphnat enthalten, wirksam ist.It has been found that the addition of molybdenum disulfide in the treatment of lead azide has a reduction the adhesion to the printing stamp and that this treatment also for lead azide primary charges, which contain lead typhnate is effective.

Die Erfindung betrifft also einen Zündsatz auf der Basis von Bleiazid und gegebenenfalls Bleistyphnat, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er Molybdänsulfid in einer Menge von 0,1 bis 4 Gewichtsprozent in Form eines Pulvers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von < 20 μ enthält.The invention thus relates to an ignition charge based on lead azide and optionally lead typhnate, which is characterized by containing molybdenum sulfide in an amount of 0.1 to 4 percent by weight in the form of a powder with an average particle size of <20 μ.

Selbst durch Verwendung kleiner Mengen Molybdändisulfid kann eine merkliche Verringerung der Neigung des Zündsatzes, an den Druckstempeln haftenzubleiben, erfolgen. Für praktische Zwecke ist es gewöhnlich nicht notwendig, mehr als 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zusammensetzung, zu verwenden, und es kann bereits eine weitgehende Unterdrückung der Haftung durch Verwendung von 0,1 Gewichtsprozent erzielt werden.Even using small amounts of molybdenum disulfide can result in a noticeable reduction in the Tendency of the primer to stick to the plunger. For practical purposes it is usually not necessary to add more than 4 percent by weight of the composition use, and there can already be an extensive suppression of liability through the use of 0.1 percent by weight can be achieved.

Der erfindungsgemäße Zündsatz kann dadurch hergestellt werden, daß man das Molybdändisulfid mit dem Bleiazid im trockenen Zustand mischt, jedoch besteht das bevorzugte Verfahren darin, daß man das Molybdändisulfid in einem flüssigen Medium, zweckmäßigerweise Wasser, vor dem Mischen mit dem Bleiazid dispergiert.The primer according to the invention can be produced by using the molybdenum disulfide mixes with the lead azide in the dry state, however the preferred method is that the molybdenum disulfide in a liquid medium, expediently water, before mixing with dispersed in the lead azide.

Da das Bleiazid in der Regel durch Erzeugung eines festen Niederschlages in einer wäßrigen Lösung eines behandelt werden kann. Die Behandlung kann vorteilhafterweise dadurch erfolgen, daß man eine Bleistyphnatfällung durch Umsetzung eines wasserlöslichen Bleisalzes und eines wasserlöslichen Styphnats in einer wäßrigen Lösung eines Kolloids in Gegenwart einer Dispersion von Molybdändisulfid herstellt. Die erfindungsgemäßen Zündsätze einschließlich derjenigen, welche Bleistyphnat enthalten, besitzen nicht nur eine verringerte Neigung, an den Druckstempeln haftenzubleiben, sondern sie sind auch in jeder anderen Hinsicht zufriedenstellend. Beispielsweise wird die Empfindlichkeit gegenüber Zündung durch elektrostatische Entladung und durch eine brennende Sicherheitszündschnür nicht merklich beeinflußt, dagegen wird die Fähigkeit, den Sekundärsprengstoff zu zünden, etwas verbessert.Since the lead azide usually by generating a solid precipitate in an aqueous solution of a can be treated. The treatment can advantageously be carried out by precipitating lead type by reacting a water-soluble lead salt and a water-soluble styphnate in an aqueous solution of a colloid in the presence of a dispersion of molybdenum disulfide. The primers of the invention, including those containing lead typhnate, possess not only do they have a reduced tendency to stick to the dies, but they are also in satisfactory in all other respects. For example, the sensitivity to ignition not noticeably influenced by electrostatic discharge and a burning safety fuse, on the other hand, the ability to detonate the secondary explosive is somewhat improved.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.The invention is explained in more detail with reference to the following examples. All parts and percentages relate to weight.

Beispiele 1 bis 16Examples 1 to 16

In diesen Beispielen — Einzelheiten sind in Tabelle 1 angegeben — wurden je 50 ml von zwei wäßrigen Lösungen, von denen eine 38,3% Bleinitrat und die andere 15% Natriumazid und 0,057% Rochelle-Salz enthielt, gleichzeitig mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit während eines Zeitraumes von 32 Minuten in 337 ml einer Grundlösung, welche 0,5% eines Kolloids und die in Tabelle 1 angegebene Menge Molybdändisulfid in dispergierter Form enthielt, zugegeben. Das Molybdändisulfid hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 20 μ. Der erhaltene Bleiazidniederschlag wurde abgetrennt,In these examples - details are in table 1 stated - 50 ml each of two aqueous solutions, one of which is 38.3% lead nitrate and the other contained 15% sodium azide and 0.057% Rochelle salt, simultaneously with a uniform Speed over a period of 32 minutes in 337 ml of a basic solution, which 0.5% of a colloid and the amount of molybdenum disulfide given in Table 1 in dispersed form, admitted. The molybdenum disulfide had an average particle size of less than 20 microns. The resulting lead azide precipitate was separated off,

mit Wasser gewaschen, in Luft von 50 bis 60⁰C getrocknet und getestet. In den Beispielen 1 bis 15 bestand das Kolloid aus einer nicht schäumenden Gelatine, welche 0,2% n-Octylalkohol als Antischaummittel enthielt, und im Beispiel 16 aus Dextrin. In den Beispielen 2 und 4 enthielt die Natriumazid enthaltende Lösung noch 0,12% Natriumhydroxyd. In den Beispielen 6 bis 16 einschließlich enthielt die "Grundlösung einen Tropfen eines Netzmittels, bestehend aus einem Kondensat aus Äthylenoxyd und Nonylphenol, das 8 Mol Äthylenoxyd und 1 Mol Nonylphenol enthält, um die Dispergierung des Molybdändisulfids zu erleichtern.washed with water, dried in air from 50 to 60 ^° C. and tested. In Examples 1 to 15 the colloid consisted of a non-foaming gelatin which contained 0.2% n-octyl alcohol as an antifoam agent, and in Example 16 of dextrin. In Examples 2 and 4, the solution containing sodium azide still contained 0.12% sodium hydroxide. In Examples 6 to 16 inclusive, the "basic solution" contained a drop of a wetting agent consisting of a condensate of ethylene oxide and nonylphenol containing 8 moles of ethylene oxide and 1 mole of nonylphenol in order to facilitate the dispersion of the molybdenum disulfide.

Proben der Materialien wurden auf Zusammenhalt, Kornempfindlichkeit, Empfindlichkeit gegen elektrostatische Entladung und auf Schüttdichte getestet, wie dies in der britischen Patentschrift 961 787 beschrieben ist, wobei jedoch beim Test auf die Empfindlichkeit gegen elektrostatische Entladung ein Material verwendet wurde, welches mit 420 kg/cm² gepreßt und dann zerbrochen wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Weiterhin wurden die Proben auf Empfindlichkeit gegen Reibung und Schlag, auf ihre Fähigkeit, durch Sicherheitszündschnüre gezündet zu werden, und auf ihre Fähigkeit, eine Zündsatzgrundladung aus Pentaerythrit-. tetranitrat (PETN) zu zünden, und auf ihre Fähigkeit, durch eine Öffnung zu fließen, getestet. Das Azid von den Beispielen 1 bis 15 war in jeder Hinsicht ähnlichen Bleiazidzusammensetzungen überlegen, welche kein Molybdändisulfid enthielten. Das Bleiazid von Beispiel 16, bei welchem Dextrin als Kolloid verwendet wurde, lag in Form von unregelmäßigen scharf spitzigen Kristallen vor, welche eine unerwünscht hohe Kornempfindlichkeit besaßen, und es war auch gegenüber elektrostatischer Entladung ziemlich empfindlich. Proben wurden auch durch Stempel in Zündsatzkapseln unter einem Druck von 280 kg/cm² durch einen normalerweise bei der Zündsatzherstellung verwendeten Stempel eingepreßt, und in all diesen Fällen blieb praktisch kein Material an den Stempeln haften.Samples of the materials were tested for cohesion, grain sensitivity, sensitivity to electrostatic discharge and bulk density as described in British Patent 961,787, but the electrostatic discharge test used a material which was 420 kg / cm ^{2 was} pressed and then broken. The results obtained are shown in Table 1. The samples were also tested for sensitivity to friction and impact, for their ability to be ignited by safety fuses, and for their ability to generate a primer base charge of pentaerythritol. tetranitrate (PETN) and tested for its ability to flow through an orifice. The azide of Examples 1-15 was superior in all respects to similar lead azide compositions which did not contain molybdenum disulfide. The lead azide of Example 16, in which dextrin was used as the colloid, was in the form of irregular, sharp-pointed crystals which had undesirably high grain sensitivity and it was also quite sensitive to electrostatic discharge. Samples were also pressed by punches into primer capsules under a pressure of 280 kg / cm ² by a punch normally used in primer manufacture, and in all of these cases virtually no material remained adhered to the punches.

Die Testergebnisse zeigen, daß das gemäß den Beispielen hergestellte Bleiazid für die Verwendung als Primärladung in Zündsätzen geeignet war. Wenn 71 Teile eines jeden Bleiazids der Beispiele 1 bis 15 mit 20 Teilen Bleistyphnat gemischt wurden, hatte der erhaltene Primärinitialzündsatz genauso gute Eigenschaften wie ein normalerweise verwendeter 67/ 30/ 3 - Bleiazid - Bleistyphnat -Aluminium - Zündsatz (ASA) und zeigte keine größere Neigung, an den Druckstempeln haftenzubleiben.The test results show that the lead azide prepared according to the examples for use as Primary charge in primers was suitable. When 71 parts of each lead azide of Examples 1-15 mixed with 20 parts of lead typhnate, the resulting primary primer was just as good Properties like a normally used 67/30/3 - lead azide - lead typhnate - aluminum - primer (ASA) and showed no greater tendency to stick to the printing stamps.

Table 1

Molybdänmolybdenum Molybdän-Molybdenum- BleigehaltLead content SchüttdichteBulk density Haftungliability Kornempfind
lichkeitGrain sensitivity
opportunity Empfindlichkeitsensitivity BemerkungenRemarks Beispielexample disulfid in der
Grundlösungdisulfide in the
Basic solution disulfidgehalt
der Bleiazid-
fällungdisulfide content
the lead azide
precipitation der Bleiazid-
fällungthe lead azide
precipitation g/cm³ g / cm ³ MinutenMinutes g · cmg cm gegen elektro
statische
Entladungagainst electro
static
discharge %% %% %% 1,401.40 6060 5050 KVKV 11 0,10.1 2,042.04 92,592.5 1,401.40 6060 5050 7 bis 107 to 10 NaOH in derNaOH in the 22 0,10.1 2,042.04 91,691.6 10 bis 1510 to 15 Natriumazid-Sodium azide lösungsolution 1,371.37 6060 33 bis 4233 to 42 33 0,050.05 1,101.10 93,793.7 1,371.37 6060 33 bis 4233 to 42 7 bis 107 to 10 NaOH in derNaOH in the 44th 0,050.05 1,101.10 92,792.7 5 bis 75 to 7 Natriumazid-Sodium azide lösungsolution 1,401.40 6060 33 bis 4233 to 42 55 0,0750.075 1,651.65 93,493.4 1,511.51 6060 42 bis 5042 to 50 10 bis 1510 to 15 66th 0,00450.0045 0,10.1 94,894.8 1,401.40 6060 42 bis 5042 to 50 15 bis 1815 to 18 77th 0,0220.022 0,450.45 94,594.5 1,471.47 6060 42 bis 5042 to 50 7 bis 107 to 10 88th 0,040.04 0,920.92 94,294.2 1,471.47 6060 5050 10 bis 1510 to 15 99 0,0660.066 1,41.4 93,693.6 1,301.30 6060 42 bis 5042 to 50 10 bis 1510 to 15 1010 0,090.09 1,851.85 93,593.5 1,471.47 6060 33 bis 4233 to 42 5 bis 75 to 7 1111th 0,1020.102 2,42.4 92,992.9 1,471.47 6060 42 bis 5042 to 50 5 bis 75 to 7 1212th 0,1320.132 2,852.85 92,292.2 1,471.47 6060 33 bis 4233 to 42 5 bis 75 to 7 1313th 0,180.18 3,63.6 91,591.5 1,471.47 6060 5050 10 bis 1510 to 15 1414th 0,220.22 4,54.5 91,791.7 1,471.47 6060 33 bis 4233 to 42 15 bis 1815 to 18 1515th 0,270.27 5,45.4 91,291.2 1,431.43 6060 8 bis 178 to 17 7 bis 107 to 10 NaOH in derNaOH in the 1616 0,1320.132 2,32.3 9292 3 bis 43 to 4 Natriumazid-Sodium azide lösung undsolution and Dextrin in derDextrin in the GrundlösungBasic solution

Beispiele 17 bis 20Examples 17-20

In diesen Beispielen wurde ein wie in den Beispielen 1 bis 15, jedoch ohne Molybdändisulfid in der Grundlösung hergestelltes Bleiazid mit einem Molybdändisulfid der gleichen Korngröße, wie sie in jenen Beispielen verwendet wurde, gemischt. DieIn these examples, a was used as in Examples 1 to 15, but without molybdenum disulfide in lead azide made from the base solution with a molybdenum disulphide of the same grain size as it used in those examples. the

Ergebnisse der Tests mit den Gemischen sind in Tabelle 2 angegeben, und zum Vergleich sind Testergebnisse für das Bleiazid ebenfalls beigefügt. Außerdem wurden die Gemische auf Reibung und Schlag, auf ihre Fähigkeit, durch eine öffnung zu fließen, und auf ihre Fähigkeit, an den Druckstempeln zu haften, getestet. Die Ergebnisse zeigen, daß die Gemische für die Verwendung in Initialzündsätzen genauso geeignet waren wie reines Bleiazid, mit dem Unterschied, daß bei höheren Molybdändisulfidkonzentrationen die zur Zündung von PETN erforderliche Menge größer war.Results of the tests on the mixtures are shown in Table 2, and test results are for comparison for the lead azide also included. In addition, the mixtures were tested for friction and impact, their ability to flow through an opening and their ability to close on the pressure stamps adhere, tested. The results show that the mixtures are suitable for use in primers were just as suitable as pure lead azide, with the difference that at higher molybdenum disulphide concentrations the amount required to ignite PETN was greater.

Wenn 71 Teile der Zusammensetzung dieser Beispiele mit 29 Teilen Bleistyphnat gemischt wurden, waren die erhaltenen Gemische ebenso gute Initialzündsätze wie die normalerweise verwendete ASA-Zusammensetzung und zeigten keine größere Neigung, an den Druckstempeln haftenzubleiben.When 71 parts of the composition of these examples were mixed with 29 parts of lead typhnate, the resulting mixtures were just as good primers as the normally used ASA composition and showed no greater tendency to stick to the dies.

Tabel

MolybdändisulfldMolybdenum disulfide SchüttdichteBulk density Haftungliability Korji-Korji Empfindlichkeit gegenSensitivity to Mindestmenge zurMinimum quantity for Beispielexample %% g/cm³ g / cm ³ MinutenMinutes empfindlichkeitsensitivity elektrostatische
Entladungelectrostatic
discharge Zündung einer PETN-
GrundladungIgnition of a PETN
Base charge 11 1,471.47 >60> 60 g-cmg-cm KVKV gG 1717th 22 1,471.47 >60> 60 >50> 50 15 bis 1815 to 18 0,02 bis 0,030.02 to 0.03 1818th 33 1,471.47 >60> 60 >50> 50 >18> 18 0,03 bis 0,040.03 to 0.04 1919th 66th 1,471.47 >60> 60 >50> 50 >18> 18 0,03 bis 0,040.03 to 0.04 2020th —- 1,471.47 >60> 60 >50> 50 >18> 18 0,04 bis 0,050.04 to 0.05 —- 42 bis 5042 to 50 10 bis 1510 to 15 0,02 bis 0,030.02 to 0.03

Claims

Patent claims:

1. Priming charge based on lead azide and optionally lead typhnate, characterized in that that he molybdenum sulfide in an amount of 0.1 to 4 percent by weight in the form of a powder with an average Contains particle size of <20 μ.

2. A method for producing the primer according to claim 1, characterized in that Molybdenum sulfide in a liquid medium, preferably in an aqueous medium, which is a Contains wetting agent, is dispersed.

3. The method according to claim 2, characterized in that the molybdenum disulfide in one containing n-octyl alcohol as an antifoam agent Gelatin solution dispersed existing colloid solution and the lead azide in this solution produced by reacting a water-soluble lead azide and a water-soluble lead salt will.