DE1964537B - Sprengstoff und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprengstoff mit Hydrazonium-mononitrat als Oxydator und feinteiligem Aluminium als Brennstoff und gegebenenfalls mit einem Gehalt an Ammoniak und/oder Ammoniumnitrat sowie gegebenenfalls mit Zusätzen an Verdickungs- und/oder Gelierungsmitteln, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Sprengstoffe und Treibmittel, die Gemische aus Hydrazin und Hydrazonium-mononitrat enthalten, sind z. B. aus den USA.-Patentschriften 2 704 706 und 2 943 927 bekannt. Die USA.-Patentschrift 2 704 706 beschreibt mit Hydrazonium-mononitrat sensibilisiertes Ammoniumnitrat für die Verwendung zusammen mit. bekannten Sprengstoffen, wie Trinitrotoluol, wobei die Nitrate in fester Form vorliegen und kein freies Hydrazin anwesend ist. In der USA.-Patentschrift 2 943 927 wird ausgeführt, daß Sprengstoffe auf der Basis von Hydrazin und Hydrazoniummononitrat einen charakteristisch niedrigen Erstarrungspunkt aufweisen und sich als Brennstoffe zusammen mit üblichen Oxydationsmitteln, wie Wasserstoffperoxid, rauchender Salpetersäure oder flüssigem Sauerstoff, eignen, wobei das Gemisch aus Hydrazin und Hydrazonium-mononitrat in diesem Falle mindestens etwa 18 Gewichtsprozent Hydrazin und im günstigsten Falle etwa 50 oder mehr Gewichtsprozent Hydrazin enthält, damit der Brennstoff einen Erstarrungspunkt von etwa —50⁰C aufweist. Bei dem Brennstoff gemäß der USA.-Patentschrift 2 943 927 bemißt sich das Verhältnis von Hydrazin zu Hydrazonium-mononitrat ausschließlich unter dem Gesichtspunkt der Erniedrigung des Erstarrungspunktes, nicht aber unter dem Gesichtspunkt der stöchiometrischen Bilanz oder der maximalen Leistungsfähigkeit als Sprengstoff, und insbesondere wird hierbei die stöchiometrische Bilanz oder die maximale Leistungsfähigkeit für den Fall nicht in Betracht gezogen, daß das Gemisch aus Hydrazin und Hydrazonium-mononitrat zusammen mit einem freien Metall, wie Aluminium, als Reduktionsmittel verwendet wird, wie es im Falle der Erfindung geschieht.

Es sind auch bereits Sprengstoffe bekannt, die Ammoniumnitrat zusammen mit einem wasserstoffhaltigen Lösungsmittel für dasselbe, wie flüssigem Ammoniak oder ammoniakahschen Ammoniumnitratlösungen, und mit einem metallischen Brennstoff, wie Aluminium- oder Magnesiumteilchen, enthalten, wie sie in der USA.-Patentschrift 3 124 495 beschrieben sind. Bei diesen Sprengstoffen liegt das Ammoniak oder das sonstige Lösungsmittel für das Ammoniumnitrat in Mengen von etwa 2 bis 35 Gewichtsprozent vor, während das Ammoniumnitrat in Mengen von etwa 10 bis 83 Gewichtsprozent und das Metall in Mengen von etwa 15 bis 60 Gewichtsprozent vorliegt. Bei dem Sprengstoff gemäß der USA.-Patentschrift 3 124 495 ist die Teilchengröße des Metalls wesentlich größer als 0,84 mm, damit der Sprengstoff unempfindlich genug ist, um eine vorzeitige Detonation beim Hantieren zu vermeiden. In der USA.-Patentschrift 3 124 495 findet sich zwar die allgemeine Feststellung, daß das wasserstoffhaltige Lösungsmittel für das Ammoniumnitrat flüssiges Ammoniak, Wasser, Ammoniumhydroxid oder Hydrazin sein kann (in den Ausführungsbeispielen wird nur Ammoniak in wäßriger Lösung als Lösungsmittel verwendet); die Patentschrift unterscheidet jedoch nicht zwischen verschiedenen Lösungsmitteln und enthält auch keinen Hinweis darauf, daß man mit besonderen Kombinationen von Hydrazin oder einem hydrazinhaltigen Lösungsmittel mit einem darin gelösten Nitrat oder ähnlichen Oxydationsmitteln und in Gegenwart von Aluminiumteilchen irgendwelche besonders vorteilhaften physikalischen Eigenschaften erzielen könnte. Die USA.-Patentschrift 3 124 495 offenbart vielmehr nur Sprengstoffe auf der Basis von Ammoniak, Ammoniumnitrat und Aluminium oder Magnesium, da Hydrazin und Magnesium unbeständig sein und eine spontan brennbare Masse ergeben können.

Es wurde nun gefunden, daß man ganz außergewöhnlich wirksame, bei Raumtemperatur flüssige Sprengstoffe aus Hydrazonium-mononitrat, feinteiligem Aluminium, Hydrazin und gegebenenfalls Ammoniak und/oder Ammoniumnitrat erhält, wenn man die Zusammensetzung so wählt, daß der Sprengstoff nach Einstellung des Ionengleichgewichts mindestens 3% freies Hydrazin enthält.

Der eingangs genannte Sprengstoff kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß er 21 bis 95% Hydrazonium-mononitrat, 2 bis 45% Aluminium und 3 bis 77% freies Hydrazin enthält, wobei der etwaige Gehalt an Ammoniak und/oder Ammoniumnitrat so bemessen ist, daß der Sprengstoff nach Einstellung des Gleichgewichts zwischen Ammonium- und Hydra-

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zoniumionen einen Gehalt an freiem Hydrazin von mindestens 3 % aufweist.

Im Gegensatz zu den Sprengstoffen gemäß der USA.-Patentschrift 3 124 495 enthalten die erfindungsgemäßen Sprengstoffe auf der Basis von Hydrazoniummononitrat, Hydrazin und Aluminium also freies Hydrazin, das, selbst wenn es im Oberschuß vorhanden ist, für die Explosionsreaktion besonders unschädlich ist, da es sich selbst unter Energieabgabe zu gasförmigen Produkten zersetzt, während der aus Ammoniak oder aus Ammoniak und V/asser bestehende flüssige Bestandteil der Sprengstoffe gemäß der USA.-Patentschrift 3 124 495 für die Zersetzung Energiezufuhr erfordert und daher die iu Freiheit gesetzte Explosionsenergie vermindert. Ferner ist der Umstand in Betracht zu ziehen, daß das Hydrazin in dem Sprengstoffgemisch gemäß der Erfindung viel mehr als ein einfaches Lösungsmittel darstellt. Das Hydrazin wirkt nämlich außerdem als eine besonders wirksame Arbeitsflüssigkeit in Gegenwart des Sprengstoffeemisches, indem es zu dem Gemisch mehr Energie beiträgt, da es unter Bildung gasförmiger Endprodukte reagiert und daher zu einer erheblich höheren Gaserzeugung je anfänglicher Gewichtseinheit des Sprengstoffs führt. Von vielleicht der größten Bedeutung beim Vergleich der Ammoniak, Ammoniumnitrat und Aluminium oder Magnesium enthaltenden Sprengstoffe gemäß der USA.-Patentschrift 3124 495 mit den Hydrazin, Hydrazonium-mononitrat und Aluminium enthaltenden Sprengstoffen gemäß der Erfindung ist die Überlegung, daß die »Flüssigkeit« (der normalerweise flüssige Teil des Sprengstoffs, also das in der ammoniakalischen wäßrigen Lösung gelöste Ammoniumnitrat) in Abwesenheit des Metalls nicht detonierbar ist, während die »Flüssigkeit« bei den Sprengstoffen gemäß der Erfindung (z. B. die Lösung des Ammoniumnitrats in dem Hydrazin, die infolge solvolytischer Wirkung ein Ionengleichgewicht von Hydrazonium- und Ammonium-Kationen und Nitrat-Anionen sowie erhebliche Mengen freies Hydrazin und auch freies Ammoniak enthält) bereits ohne Zusatz von Aluminiumpulver explosiv ist. Es wird angenommen, daß die Sprengstoffe gemäß der Erfindung zu einer zweistufigen Explosion führen, wobei die anfängliche Explosionsstoßwelle in erster Linie durch die schnelle Reaktion des Oxydationsmittels mit dem Hydrazin erzeugt wird, während die Reaktion des Metalls anscheinend in zwei Stufen erfolgt und einen Nachstoß erzeugt. Infolge dieser zweistufigen Reaktion des Aluminiums liefern die günstigen Zusammensetzungen der Sprengstoffe gemäß der Erfindung nachweislich etwa den doppelten Luftdruckstoß wie Trinitrotoluol, während die Luftdruckstoßleistung der Sprengstoffe gemäß der USA.-Patentschrift 3 124 495 etwa die gleiche ist wie diejenige des Trinitrotoluols.

Möglicherweise bildet sich als Zwischenprodukt Aluminiumnitrid, ein besonderes Merkmal der Sprengstoffe gemäß der Erfindung, und dies ist vielleicht eine

ίο weitere Erklärung für die erhöhte Sprengwirkung.

Es sei noch bemerkt, daß aus den am 16. 6. 54 bekanntgemachten Unterlagen der deutschen Patentanmeldung F 10935 ein Sprengstoff bekannt ist, der ausschließlich aus Hydrazonium-mononitrat bestehen, aber außerdem auch bis zu 25% Ammoniumnitrat und gegebenenfalls bis zu 10°/₀ Aluminiumpulver enthalten kann. Im Gegensatz zu dem Sprengstoff gemäß der Erfindung handelt es sich hier um einen bei Raumtemperatur festen Sprengstoff, der weder freies Hydrazin noch freies Ammoniak enthält und nicht die Wirksamkeit der Sprengstoffe gemäß der Erfindung aufweist.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung der oben definierten Sprengstoffe, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) einen ersten, nichtexplosiven, flüssigen Bestandteil in Form von Hydrazin oder von Hydrazin mit einer nichtexplosiven Menge an einem oder mehreren darin gelösten oxydierenden Salzen herstellt,

b) einen zweiten, normalerweise nichtexplosiven, festen Bestandteil herstellt, der mindestens vorwiegend aus einem oder mehreren oxydierenden Salzen in Teilchenform besteht,

c) die Bestandteile a) und b), gegebenenfalls unter Zusatz eines Verdickungs- und/oder Gelierungsmitteis, unter Lösung mindestens eines wesentlichen Teiles des Bestandteiles b) in dem Bestandteil a) und Bildung eines explosiven Gemisches vermischt und

d) feinteiliges Aluminium in dem Gemisch gleichmäßig verteilt.

Es wurde gefunden, daß die Sprengstoffe gemäß der Erfindung die folgenden Bestandteile annähernd in den nachstehend angegebenen Gewichtsverhältnissen enthalten sollen:

Bestandteil	Weiter Bereich	Bevorzugter Bereich	Günstigste Zusammensetzung
Aluminium	2 bis 45 0 bis 18 6 bis 75 14 bis 70	20 bis 35 0 bis 10 15 bis 30 25 bis 55	33 10 19 38
NH3 und NHJ
N2H4 und N2Ht
NO7 oder Äquivalent

In den oben angegebenen Zusammensetzungen kann das Nitration oder sein Äquivalent in Form einer oder mehrerer Verbindungen vorliegen, und zwar in Form von Nitraten oder Gemischen derselben mit geringen Mengen an Perchloraten. Gegebenenfalls kann das oxydierende Salz auch geringe Mengen an einem oder mehreren weiteren oxydierenden Salzen enthalten, die an Stelle von aus Wasserstoff und Stickstoff bestehenden Kationen gewisse Metallkationen aufweisen. In diesem Sinne kann man als zusätzliche oxydierende Salze geringe Mengen von Alkalinitraten, Calciumnitrat, Aluminiumnitrat, Hydrazoniumperchlorat, Alkaliperchloraten, Calciumperchlorat oder Gemischen derselben verwenden. Bei der üblichen Anwendung der Sprengstoffe bietet jedoch die Anwesenheit geringer Mengen von Metallkationen keinen besonderen Vorteil und beeinträchtigt sogar bis zu einem gewissen Ausmaße die Sprengwirkung des

Sprengstoffs, weil die Metallkationen kein gasförmiges, sondern ein festes Reaktionsprodukt bilden. Unter Umständen sind jedoch geringe Mengen an Metallkationen in den oxydierenden Sitzen günstig, da sie das Schäumen der Masse bei der Herstellung unterdrücken oder dem Sprengstoff eine längere Lagerfähigkeit oder andere gewünschte physikalische Eigenschaften verleihen können.

Die Sprengstoffe gemäß der Erfindung können hergestellt werden, indem man entweder Ammoniumnitrat und Hydrazin miteinander mischt und dann die Aluminiumteilchen zusetzt, oder indem man Hydrazonium-mononitrat mit Hydrazin mischt und dann Aluminiumteilchen zusetzt. Im ersten Fall hegt das Nitrat im fertigen Sprengstoff in Form von Hydrazonium-mononitrat und Ammoniumnitrat in labilem Gleichgewicht mit Hydrazin und Ammoniak vor. Im zweiten FaJJ Jiegen die Nitrationen im wesentlichen in Form von Hydrazonium-mononitrat ohne wesent" liehe Mengen an Ammoniumnitrat vor. In abgeänderter Weise, um einen Sprengstoff zu erhalten, bei dem das Nitrat möglichst vollständig als Hydrazoniummononitrat und nicht als Ammoniumnitrat vorliegt, kann man das erstgenannte Herstellungsverfahren so durchführen, daß man das Ammoniumnitrat und das Hydrazin bei erhöhten Temperaturen und/oder im Vakuum mischt, um das sich entwickelnde gasförmige Ammoniak zu entfernen. Der nach dem ersten der beiden oben beschriebenen Herstellungsverfahren erhaltene Sprengstoff, d. h., derjenige, der ein Gemisch aus Hydrazonium-mononitrat und Ammoniumnitrat ii> labilem Gleichgewicht mit Hydrazin und Ammoniak enthält, wird aus den folgenden Bestandteilen in den in Gewichtsprozent angegebenen Mengenverhältnissen hergestellt:

Bestandteil	Weiter Bereich	Bevorzugter Bereich	Günstigste Zusammensetzung
Aluminium	2 bis 45 18 bis 92 6 bis 75	20 bis 35 32 bis 70 15 bis 30	33 48 19
NH1NO,
N2H4

Wenn ein Sprengstoff hergestellt werden solJ, bei Hydrazonium-mononitrat und Hydrazin in den foldem die Nitrationen praktisch ausschließlich in Form genden gewichtsprozentualen Mengen miteinander von Hydrazonium-mononitrat vorliegen, kann man 30 mischen:

Bestandteil	Weiter Bereich	Bevorzugter Bereich	Günstigste Zusammensetzung
N2H5NO3	21 bis 95 3 bis 77	38 bis 83 7 bis 30	57 10
N2H4

Bei der Bemessung der relativen Mengenverhältnisse der Bestandteile sind auch die herkömmlichen Verdicker und/oder Gelierungsmittel in Betracht zu ziehen. Derartige Mittel können, bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge des Sprengstoffs, innerhalb eines weiten Bereichs von etwa 0 bis 20 Gewichtsprozent, innerhalb eines bevorzugten Bereichs von etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent zugesetzt werden, während die günstigste Menge etwa 3 Gewichtsprozent beträgt.

Verdickungs- und/oder Gelierungsmittel werden zu den Sprengstoffen gemäß der Erfindung gewöhnlich zugesetzt, um das feinteilige Aluminium in dem Sprengstoff in möglichst gleichmäßiger Verteilung zu halten, da der Sprengstoff ohne einen Zusatz von Verdickungs- und/oder Gelierungsmitteln eine flüssige Aufschlämmung ist, weil das hydrazinhaltige Lösungsmittel und die gelösten Oxydationsmittel in Form einer Flüssigkeit oder einer flüssigen Aufschlämmung vorliegen. Die Verdickung oder Gelierung des Sprengstoffs kann durch Zusatz der verschiedensten, an sich bekannten Mittel in Mengen bis etwa 20 Gewichtsprozent erfolgen. Typische Verdickungs- und Gelierungsmittel sind feinteilige Kieselsäure, die gewöhnlich in Mengen bis etwa 10 Gewichtsprozent zugesetzt wird, und ein vernetzendes Gelierungsmittel, das gewöhnlich in Mengen bis etwa 5 Gewichtsprozent zugesetzt wird. Die Gelierungsmittel werden gewöhnlich in Pulverform geliefert und ein solches Pulver kann zu dem flüssigen Gemisch oder einem flüssigen Bestandteil desselben vor dem Zusatz anderer Bestandteile des Sprengstoffs hinzugefügt werden. So kann man z. B. das Gelierungsmittel zu dem Hydrazin zusetzen und außerdem auch mit festen Ammoniumnitrat vermischen, bevor dieses mit dem Hydrazin gemischt wird. Der Zusatz bestimmter Gelierungsmittel zu dem Sprengstoff kann den weiteren Vorteil haben, den Sprengstoff für viele Verwendungszwecke wasserunempfindlicli zu machen, z. B. für die Anwendung auf dem Boden oder im Boden, wo der Sprengstoff andernfalls durch Wasseraufnahme aus der Umgebung unempfindlich werden könnte. Auch Ruß ist ein wirksames Verdickungsmittel, hat aber keine gelierende Wirkung.

Bei vielen Anwendungsarten der Sprengstoffe ist es auch zweckmäßig, bei der Herstellung oder Verwendung ein Desensibilisierungsmittel zuzusetzen, um die Empfindlichkeit des Sprengstoffs zu vermindern. Wasser ist ein wirksames Desensibilisierungsmittel, hat aber auch einen ausgesprochenen Einfluß auf die Energieentwicklung; Wasser kann als Desensibilisierungsmittel zweckmäßig in Mengen bis etwa 10 Gewichtsprozent zu bestimmten Mischungen zugesetzt werden. Andere wirksame Desensibilisierungsmittel sind Glycerin, Glykol, Wachs und verschiedene Kohlenwasserstofföle, wie z. B. Heizöl. Heizöl kann als Desensibilisierungsmittel in Mengen bis etwa 20°/₀, bezogen auf das Gesamtgewicht des Sprengstoffs, zugesetzt werden. Wenn als Desensibilisierungsmittel

ein fester, schmelzbarer Stoff, wie Wachs, verwendet wird, so wird dieser zweckmäßig erhitzt und der Masse bei höherer Temperatur beigemischt. Beim Erkalten erstarrt dann das Wachs und wirkt dabei gleichzeitig als Verdickungsmittel. Im allgemeinen kann jeder nichtflüchtige Stoff, der im Gemisch mit dem Hydrazin und dem Hydrazinsalz des Sprengstoffs lagerbeständig ist, als Desensibilisierungsmittel wirken.

Einige Sprengstoffe gemäß der Erfindung haben Erstarrungspunkte in der Nähe der Raumtemperatur, so daß es zweckmäßig ist, ihnen einen Erstarrungspunkterniedriger zuzusetzen. Ein Beispiel für einen verträglichen Erslarrungspunkterniedriger für diesen Zweck ist Hydrazonium-monothiocyanat (N₂H₅SCN).

Die obigen und weitere Modifiziermittel für die

physikalischen Eigenschaften der Sprengstoffe sind unter Bezugnahme auf Hydrazin und Hydrazoniummononitrat enthaltende Sprengstoffe in der USA.-Patentschrift 3 419 443 erörtert.

Es werden verschiedene Sprengstoffe gemäß der Erfindung aus den in der folgenden Tabelle ange-ίο gebenen Bestandteilen in den angegebenen Mengenverhältnissen hergestellt. Als Vergleichssprengstoff dient gegossenes Trinitrotoluol.

Tabelle

	N8H4	NH4NO,	Zusammensetzung,	Andere	4 l	SprengtrichtergröDe	Durchmesser
	(gegossenes		Gewichtsteil«		4 > feinteilige Kieselsäure	(Ladungen zu je 454 g, 50 cm tief in	cm
Beispiel	Trinitro				4 J	Sandlehmboden eingegraben)	134,6
	toluol)		Al		4 feinteilige Kieselsäure	Tiefe
	40	100		10 Wasser	cm
X	40 40	100 100		83,8	203,2
	70	80			190,5 185,4
	40	100	68		180,3
1			47 36	101,6	213,3
2 3			54	91,4 94
4			68	91,4
5			101,6

In den Beispielen 1 bi? 5 wird zuerst ein erster, nichtexplosiver flüssiger Bestandteil durch Lösen von 5 Teilen Ammoniumnitrat in dem Hydrazin bei Raumtemperatur hergestellt. Sobald sich eine gleichmäßige Lösung gebildet ihat, werden der Rest des Ammoniumnitrats und das Verdickungsmittel unter Rühren zugesetzt, und da$ Gemisch wird gerührt, bis das Nitrat in dem Hydrazin praktisch vollständig in Lösung gegangen ist. Dann setzt man allmählich das Aluminiumpulver (Teilchengröße vorwiegend im Bereich von 30 bis 40 μ.) zu, wobei man mit einem Schnellrührer mit 1750 U/Min, rührt und das Rühren fortsetzt, bis die Viscosität des Gemisches genügend angestiegen ist, damit die Aluminiumteilchen sich nicht mehr absetzen. Dann werden von jedem Ansatz drei Ladungen zu je 454 g hergestellt, wobei für die Sprengstoffe gemäß Beispiel 1 bis 5 als Behälter eine herkömmliche Boston-Rundflasche aus Polyäthylen mit einem Fassungsvermögen von 473 cm³ verwendet wird. Alle Ladungen werden mit 50 g Tetranitro-N-methylanilin verstärkt und mit seismographischen Sprengkapseln (Dupont SSS EB) initiiert, wobei die Aggregate aus Sprengkapsel und Verstärker in einen Polyäthylenbeutel verpackt sind, um eine Reaktion mit dem Sprengstoff zu verhindern, und die PoIyäthylenfiasche an der Seite über dem Sprengstoff inhalt zum Einsetzen des die Sprengkapsel und den Verstärker enthaltenden Beutels und zum Herausfuhren der Sprengkapselleitungen aufgeschnitten ist. Alle Ladungen werden dann 50 cm tief in ähnlichen Sandlehmboden eingegraben. Alle Ladungen werden mit dem Behälterboden nach unten eingesetzt und in die Sprenglöcher eingestampft, wobei die Tiefe bis zum Boden der Sprengladung gemessen wird.

Zur Ermittlung der Sprengtrichtergröße wird die Tiefe des Sprengtrichters in der Mitte desselben bis zum festen Boden in Zentimeter und der mittlere Durchmesser des Sprengtrichters als Mittelwert von vier Durchmessern bestimmt. Die Sprengtrichtergrößen für die Beispiele 1 bis 5 und für das Vergleichsbeispiel X sind in der obigen Tabelle angegeben. Aus diesen Weiten ergibt sich die Verbesserung der Sprengtrichtergröße bei allen Beispielen gemäß der Erfindung im Vergleich zu der Verwendung von gegossenem Trinitrotoluol (Beispiel X). Ferner ergibt sich aus der Tabelle, daß die Menge des Aluminiums nicht besonders kritisch ist (wenn man die 20% Aluminium des Beispiels 3 mit den 32 % Aluminium des Beispiels 1 vergleicht), und daß die Anwesenheit einer beträchtlichen Wassermenge (im Beispiel 5 etwa 5 %) die Sprengtrichtergröße nicht wesentlich beeinflußt (Vergleich der Beispiele 1 und 5).

Beispiel 6

Zur weiteren Kennzeichnung der Eigenschaften von typischen Sprengstoffen wird festgestellt, daß der Sprengstoff des Beispiels 1, hergestellt, wie oben beschrieben, eine Dichte von 1,61 bei 20,5° C und eine Empfindlichkeit von 70 kg/cm aufweist. Zu Vergleichszwecken wird ein Sprengstoff aus den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 (jedoch nur mit 3 Teilen feinteüiger Kieselsäure) hergestellt, wobei in diesem Falle das Hydrazin auf 66⁰C vorerhitzt und dann langsam unter Rühren zu dem Ammoniumnitrat zugesetzt wird, worauf das Gemisch auf 49 ⁰C erhitzt wird, um alles Nitrat in Lösung zu bringen und gasförmiges Ammoniak zu entwickeln. Hierbei erhält man einen Sprengstoff mit vergleichbarer Empfindlichkeit mit einer Dichte von 1,752 bei 20° C.

Beispiel 7

Um den Einfluß eines Desensibilisators auf die Sprengtrichtergröße zu zeigen, wird der Sprengstoff des Beispiels 1 (aber nur mit 3 Teilen f einteiliger Kiesel-

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säure) mit einem Sprengstoff verglichen, der außer den Bestandteilen des Sprengstoffs gemäß Beispiel 1 noch 21 Gewichtsprozent Glycerin enthält. Versuche zeigen, daß dieses Gemisch zwar deutlich desensibilisiert, aber noch detonierbar ist. Der Sprengstoff des Beispiels 1 gibt einen Sprengtrichter von 92,7 cm Tiefe und 292 cm Durchmesser, während der desensibilisierte Sprengstoff einen Sprengtrichter von 66 cm Tiefe und 172,7 cm Durchmesser ergibt. Ändert man bei ähnlichen Versuchen die Glycerinmenge von 16 bis 22%, so erhält man in keinem Falle einen gegen Sprengkapseln empfindlichen Sprengstoff; jedoch sind sämtliche Sprengstoffe in mit Kautschuk ausgekleideten Eisenrohren gegen Gewehrkugeln empfindlich, wobei bei Glyceringehalten von 20°/₀ und weniger Detonationen von niedriger Größenordnung auftreten.

Beispiele 8 und 9

Zur weiteren Untersuchung der Sprengtrichtergröße, die mit desensibilisierten Sprengstoffen erzielt wird, wird gemäß Beispiel 8 ein Sprengstoff der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung mit 5 Gewichtsprozent Heizöl und gemäß Beispiel 9 ein Sprengstoff gleicher Zusammensetzung mit 10°/₀ as Heizöl hergestellt. Der Sprengstoff gemäß Beispiel 8 ist sowohl gegni Gewehrkugelstoß (0,30-06) als auch gegen Sprengkapseln empfindlich, während der Sprengstoff gemäß Beispiel 9 gegen Gewehrkugelstoß und gegen Sprengkapseln unempfindlich ist. Bei Verstärkung mit 50 g Tetranitro-N-methylanilin sind die Sprengstoffe gemäß Beispiel 8 und 9 beide detonierbar; der Sprengstoff gemäß Beispiel 9 erzeugt einen Sprengtrichter von 108 cm Tiefe und 238,8 cm Durchmesser, während man mit dem Sprengstoff gemäß Beispiel 1 einen Sprengtrichter von 110,5 cm Tiefe und 289,6 cm Durchmesser erhält.

Beispiel 10

Vermischt man den Sprengstoff des Beispiels 1 mit 0,1 Gewichtsprozent »Guartec 503« und 4 Teilen feinteiliger Kieselsäure, so erhält man eine Masse von rahmartiger Konsistenz und einer Viscosität, die se niedrig ist, daß sich die Masse wie ein dicker Sirup gießen läßt, aber so hoch ist, daß das Aluminium sich nicht absetzt. Die Kombination aus »Guartec 5O3< und feinteiliger Kieselsäure erweist sich als besonders wirksames Verdickungsmittel für den Sprengstoff gemäß Beispiel 1.

Beispiele 11 und 12

Um weiter die Sprengtrichtergrößen zu untersuchen, die mit den Sprengstoffen gemäß der Erfindung im Vergleich zu bekannten aluminiumhaltiger Sprengstoffen erhalten werden, wird eine Reihe vor Vergleichsversuchen mit gleichen Mengen der Spreng stoffe gemäß Beispiel 1 (mit 5 Teilen feinteiligei Kieselsäure) und Beispiel 2 durchgeführt, wobei dies« in dem gleichen Boden mit gleichen Mengen »Navj H-6« bzw. »Tritonal« verglichen werden. »H-6« besteh zu 60 Gewichtsprozent aus Cyclotrimethylentrinitra min und zu 40 Gewichtsprozent aus Trinitrotoluol unc enthält außerdem 5 Gewichtsprozent Wachs unc 20 Gewichtsprozent Aluminiumteilchen. »Tritonal« is ein Gemisch aus 80 Gewichtsprozent Trinitrotoluo und 20 Gewichtsprozent Aluminiumteilchen. Samt liehe Ladungen werden in Stahlkannen untergebracht und in jedem Falle beträgt die Ladungsmenge 454 g und die Ladung wird 50 cm tief in den Boden ein gegraben. Die von diesen Ladungen erzeugten Spreng trichtergroßen ergeben sich aus der folgenden Tabelle

Tabelle II Beispiel

(mit 5 Teilen feinteiliger
Kieselsäure)

H-6
Tritonal

Größe der Sprengtrichter

Tiefe
cm

Durchmesse! cm

92,7

91,4

78,11

83,19

205,7

190,5
199,4
179,1

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Sprengstoff mit Hydrazonium-mononitrat als Oxydator und feinteiligem Aluminium als Brennstoff und gegebenenfalls mit einem Gehalt an Ammoniak und/oder Ammoniumnitrat sowie gegebenenfalls mit Zusätzen an Verdickungs- und/ oder Gelierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß er 21 bis 95% Hydrazoniummononitrat, 2 bis 45% Aluminium und 3 bis 77% freies Hydrazin enthält, wobei der etwaige Gehalt an Ammoniak und/oder Ammoniumnitrat so bemessen ist, daß der Sprengstoff nach Einstellung des Gleichgewichts zwischen Ammonium- und Hydrazoniumionen einen Gehalt an freiem Hydrazin von mindestens 3% aufweist.

2. Verfahren zur Herstellung des Sprengstoffs gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) einen ersten, nichtexplosiven, flüssigen Bestandteil in Form von Hydrazin oder von Hydrazin mit einer nichtexplosiven Menge an einem oder mehreren darin gelösten oxydierenden Salzen herstellt,

b) einen zweiten, normalerweise nichtexplosiven, festen Bestandteil herstellt, der mindestens vorwiegend aus einem oder mehreren oxydierenden Salzen in Teilchenform besteht,

c) die Bestandteile a) und b), gegebenenfalls unter Zusatz eines Verdickungs- und/oder Gelierungsmittels, unter Lösung mindestens eines wesentlichen Teiles des Bestandteiles b)

in dem Bestandteil a) und Bildung eines explosiven Gemisches vermischt und

d) feinteiliges Aluminium in dem Gemisch gleichmäßig verteilt.