DE1964537C - Explosives and method of making the same - Google Patents
Explosives and method of making the sameInfo
- Publication number
- DE1964537C DE1964537C DE19691964537 DE1964537A DE1964537C DE 1964537 C DE1964537 C DE 1964537C DE 19691964537 DE19691964537 DE 19691964537 DE 1964537 A DE1964537 A DE 1964537A DE 1964537 C DE1964537 C DE 1964537C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- explosive
- explosives
- hydrazine
- aluminum
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims description 97
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O Ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 20
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-N azane;nitrate Chemical compound N.[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- -1 Ammonium cations Chemical class 0.000 description 8
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrotoluene Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000015 trinitrotoluene Substances 0.000 description 6
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M Perchlorate Chemical class [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 3
- XGSVQGOPJUAOQH-UHFFFAOYSA-N aluminum;2-methyl-1,3,5-trinitrobenzene Chemical compound [Al+3].CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O XGSVQGOPJUAOQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N Calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000994 depressed Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N Aluminium nitrate Chemical compound [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000481 Breast Anatomy 0.000 description 1
- ZQAOXERLHGRFIC-UHFFFAOYSA-L Calcium perchlorate Chemical compound [Ca+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O ZQAOXERLHGRFIC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000243251 Hydra Species 0.000 description 1
- 210000000936 Intestines Anatomy 0.000 description 1
- 241001182492 Nes Species 0.000 description 1
- 244000097202 Rathbunia alamosensis Species 0.000 description 1
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000003670 Sesamum indicum Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFEBXVJYLNMAJB-UHFFFAOYSA-N hydrazine;nitric acid Chemical compound NN.O[N+]([O-])=O AFEBXVJYLNMAJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229940006477 nitrate ion Drugs 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N nitromethylbenzene Chemical compound [O-][N+](=O)CC1=CC=CC=C1 VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N p-acetaminophenol Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 238000007039 two-step reaction Methods 0.000 description 1
Description
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,a) a first, non-explosive, liquid component in the form of hydrazine or of Hydrazine with a non-explosive amount of one or more oxidizing agents dissolved in it Produces salts,
b) einen zweiten, normalerweise nichtexplosiven, festen Bestandteil herstellt, der mindestens vorwiegend aus einem oder mehreren oxydierendon Salzen in Teilchenform besteht,b) Manufactures a second, normally non-explosive, solid component which is at least predominantly from one or more oxidizing clay Salts in particulate form,
c) die Bestandteile a) und b), gegebenenfalls unter Zusatz eines Verdickungs- und/oder Gelierungsmittels, unter Lösung mindestensc) the components a) and b), optionally with the addition of a thickener and / or Gelling agent, under solution at least
lih Til d Btdtil b)lih Til d Btdtil b)
Hyr _5ü3C aufwe st. Bei demHyr _5ü 3 C aufwe st. In which
starrungspunkt von etwa ju ^ «> ^ .^ ^ ^ ^ staring point of about ju ^ «> ^. ^ ^ ^ ^
^^n ßf °fch g^äß VeSaltnis von'^drazin zu Hvdrabem.ßt sich da Vernal n j/ unter detn Ge.^^ n ß f ° f ch g ^ äß Ve S a ltnis von '^ drazin zu Hvdrabem. can be found there Vernal n j / under detn Ge .
"l?1"™-™^1^^ des Erstarrungspunktes, «chKpunkt der ™m-B G^ichtspunkt der stöchionicht.aber unter dem m^ximalen Leistungsmetrischen Bilanz oder ae ndere wird "l 1?" ™ - ™ ^ 1 ^^ the solidification point, "chKpunkt the ™ m - B G ^ maybe point the stöchionicht.aber imum under the m ^ Performance Metric balance sheet or ae ther is
fah.gkejt als Spreng «on^J der die maximaIe fah.gkejt as explosive on ^ J of the maximaIe
merbei d.es^m ms ch e» η Betracht merbei the ^ m ms ch e »η consideration
Le.stungsfah'£'"[£ de"^ Hvdrazin und Hydrazogen, daß das <^m'su ' ^1 einem freien Me-Le.stungsfah '£'"[£de" ^ Hvdrazin and Hydra Attracted that the <^ m 'su' ^ 1 a f re ien Me
^'^-^"^^^Tedüktionsmittel verwendet tall wie Alum.nium al, Keflu hieht.^ '^ - ^ "^^^ used tall like Alum.nium al, Keflu heht .
wird, wie es >rnι Falle der brM K^ ^^ ^ will, as it is> rnι case of the brM K ^ ^^ ^
« sina au<;" „ mit einem wasserstoff-« Sina au <;"" with a hydrogen
Ammoniumnitrat zuJJm™n ™ wig flüssi Ammonium nitrate zuJJ m ™ n ™ wig liquid
J£ ^^επ AmmoniumnitratlösTgen und mit einem metallischen Brennstoff, wie Aiuminiu'm- oder Magnesiumteilchen, enthalten, wie ^'"deTuSA.-Patentschnft 3 124493 beschrieben djesen Sprengstoffen W das Ammoniak onstige Lösungsmittel für das Ammonium- ££ Mengen von etwa 2 bis 35 Gewichtsprozent vor wahrend das Ammoniumnitrat in Mengen v0;. twa 10 bis g3 Gewichtsprozent und das Meta ι, , Mengen von etwa 15 bis €0 Gewichtsprozent vori.eg.J £ ^^ επ AmmoniumnitratlösTgen and with a metallic fuel such as A i i u min u 'm -, or contain magnesium, as ^'"deTuSA. Patentschnft-3 124493 described djesen explosives W ammonia ther solvent for the ammonium ££ Amounts of about 2 to 35 percent by weight before while the ammonium nitrate in amounts v 0 ;. About 10 to g 3 percent by weight and the meta ι, amounts of about 15 to € 0 percent by weight vori.eg.
Bei dem Sprengstoff gemäß der USA.-Patentscn , 3 124 495 ist die Te.lchengröße des MetaHs^tI,-größer als 0.84 mm, dam.t der Spreng off^P^ Hch genug ist. um eine vorzeitige Uetona ™ ·. Hantieren zu vermeiden. In JeMJiA. ™^n The explosives according to the USA.-Patentscn, 3,124,495 is the Te.lchengröße of metahs ^ tI, -größer mm than 0.84, the blasting off ^ P ^ Hch dam.t enough. premature Uetona ™ ·. Avoid fiddling. In JeMJiA. ™ ^ n
2525th
Gelierungsmittels, une gGelling agent, une g
eines wesentlichen Teiles des Bestandteiles b) Hantieren zu vermeiden. J in dem Bestandteil a) und Bildung eines explo- 35 3 124 495 findet sich zwar die allgeme ne ^ siven Gemisches vermischt und daß das wasserstoff^&^^wj^ An,.to avoid handling an essential part of component b). In the component a) and formation of an explosive 35 3 124 495, the general ne ^ sive mixture is found mixed and that the hydrogen ^ & ^^ wj ^ An,.
d) feinteiliges Aluminium in dem Gemisch gleich- %™™™££ !^Hydrazin sein" kann (i'n de verteilt. Süh^Ä.elen wird nur Ammoniak in wäL,,-d) fine-particle aluminum in the mixture can be % ™ Nahrungsmittel ££ ! ^ hydrazine "(i'n de distributed.
ger Lösung als Lösungsmittel verwendet), die PaiLn.-ger solution used as solvent), the PaiLn.-
fchrift unterscheidet jedoch nicht zwischen versch,,font does not distinguish between different,
denen Lösungsmitteln und enthält auch keinen Hmwhich solvents and does not contain any Hm
weis darauf, daß man mit besonderen Kombinationenpoint out that you can use special combinations
Die Erfindung betrifft einen Sprengstoff mit Hydra- von Hyd^^^ zonium-mononitrat als Oxydator und feinteiligem 45 mittel mit einem darm Aluminium als Brennstoff und gegebenenfalls mit P^f^^S einem Gehalt an Ammoniak und/oder Ammoniumnitrat sowie gegebenenfalls mit Zusätzen an Verdickungs- und/oder Gelierungsmitteln. sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.The invention relates to an explosive with hydra- von Hyd ^^^ zonium mononitrate as an oxidizer and finely divided medium with an intestine Aluminum as fuel and possibly with P ^ f ^^ S a content of ammonia and / or ammonium nitrate and possibly with additions of thickening and / or gelling agents. and a method for producing the same.
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 mu Hydrazonium-mononitrat Kn.ib.h- 55 siertes Ammoniumnitrat für die Verwendung zusammen mit bekannten Sprengstoffen, wie Tnnitrotoluol, wobei die Nitrate in fester Form vorliegen und kein freies Hydrazin anwesend ist. In der USA.-Patentschrift 2 943 927 wird ausgeführt, daß Sprengstoffe 60 "^h gExplosives and propellants containing mixtures of hydrazine and hydrazonium mononitrate, are z. From U.S. Patents 2,704,706 and 2,943,927 known. U.S. Patent 2,704,706 describes mu hydrazonium mononitrate Kn.ib.h- 55 ammonium nitrate for use with known explosives such as nitrotoluene, wherein the nitrates are in solid form and no free hydrazine is present. In the U.S. Patent 2,943,927 it is stated that explosives are 60 "^ h g
auf der Basis von Hydrazin und Hydrazonium- 3 «>/ fre.es Hyd ^ mononitrat einen charakteristisch niedrigen Erstar- PerJ'Hbased on hydrazine and Hydrazonium- 3 "> / fre.es Hyd ^ mononitrate a characteristically low solidification P he J'H
rungspunkt aufweisen und sich als Brennstoffe zu- ^have rungspunkt and as fuels to ^
sammen mit üblichen Oxydationsmitteln, wie Wasser- Jff stoffperoxid, rauchender Salpetersäure oder flüssigem 65 3 bis 77 Sauerstoff, eignen, wobei das Gemisch aus Hydrazin G eh at an und Hydrazonium-mononitrat in diesem Falle mindestens etwa 18 Gewichtsprozent Hydrazin und imTogether with conventional oxidizing agents such as hydrogen peroxide, fuming nitric acid or liquid 6 5 3 to 77 oxygen, the mixture of hydrazine and hydrazonium mononitrate in this case at least about 18 percent by weight hydrazine and im
von Aluminiunvby Aluminiunv
P^f^Sche besonders vorteilhaften physi- te, chen irg "d™ef ^1εη könnte. Die USA, ^chen E gensd ^η «z£ ^^ ^ ,^^ P ^ f ^ Sche particularly advantageous physi- te, chen irg " d ™ e f ^ 1εη could. The USA, ^ chen E gensd ^ η « z £ ^^ ^, ^^
P^ntsc,,'"Vasis von Ammoniak, Ammoniumnitrat 5» stoffe auf de ,^'^"^^i^,'da Hydrazin und P ^ ntsc ,, '"V a sis of ammonia, ammonium nitrate 5» substances on de, ^' ^ "^^ i ^, ' da hydrazine and
™*"™™Z^lX' *in und eine spontan Magnesium unbestanmg ™ * "™haben Z ^ lX '* in and a spontaneous magnesium failure
brennbare Masse ergeben^ können ^^flammable mass ^ can ^^
eratur flüssigeeratur liquid
^^^^„S^oBtret, feinteil». sPrenf?J°"'' a«s „vdrazin und gegebenenfalls Am-^^^^ "S ^ oBtret, Feinteil". s Pren f? J ° "'' a " s "vdrazin and possibly Am-
ßem.A.lum'n'u!"· Ammoniummtrat «hält, wenn man moniak «nd/otoAmm0 lumn trat e .ß em . A. lum ' n ' u ! "· Amm o niu mmtrat « stops when you step moniak "nd / otoAmm 0 lumn e.
die Ζ™»™Ε!1 S'lSenle chgewichts mindestens lonengieic gthe Ζ ™ »™ Ε! 1 light weight at least ionic g
f s toff kennzeichnetf identifies the substance
dadurch daß er 21 bis 95% ^Ä«·/. Aluminium und enthält, wobei der etwaige ^^ Ammoniumnitrat so und ο Einstellung by having 21 to 95% ^ Ä «· /. Aluminum and contains, with the possible ^^ ammonium nitrate so and ο setting
zwischen Ammonium- und Hydrazwirnenbetween ammonium and hydrazine twines
joniumionen einen Gehalt an freiem Hydrazin von Mindestens 3 % aufweist.jonium ions has a free hydrazine content of at least 3%.
Jm Gegensatz zu den Sprengstoffen gemäß der USA.-Patentschnft 3 124 495 enthalten die erfindungsgemäßen Sprengstoffe auf der Basis von Hvdrazoniummononitrat, Hydrazin und Aluminium' also freie= Hydrazin, das. selbst wenn es im Oberschuß vorhande"n ist. für die Explosiv -reaktion besonders unschädlich ist, da es Such selbst unter Energieabeabe zu gasförmiger. Produkten zersetzt, während der aus Ammoniak oder aus Ammoniak und Wasser bestehende flüssige Bestandteil der Sprengstoffe gemäß der USA.-Patentschrift 3 124 495 für die Zersetzung Enereiezufuhr erfordert und daher die in Freiheit gesetzte Explosionsenergie vermindert. Ferner ist der umstand in Betracht zu ziehen, daß das Hydrazin in dem Sprengstoffgemisch gemäß der Erfindung viel mehr aK ein einfaches Lösungsmittel darstellt. Das Hydrazin wirki nämlich außerdem als eine besonders wirksame ArK !!-flüssigkeit in Gegenwart des Sprengstoff gemi^nes. indem es zu dem Gemisch mehr Energie be:-ist, da es unter Bildung gasförmiger Endprodukte re.i.- --τι und daher zu einer erheblich höherer Gassing je anfänglicher Gewichtseinheit des Spreng-• fuhrt. Von vielleicht der grüßten Bedeutung beim cieich der Ammoniak, Ammoniumnitrat und AIu- :jm oder Magnesium enthaltenden Sprengstoffe <3 der USA.-Patentschrift 3 124 495 mit den irazin, Hydrazoniui -mononitrat und Aluminium ■itenden Sprengstoffen gemäß der Erfindung ist die ' berlegung, daß die »Flüssigkeit« (der r.ormalerwt- -e flüssige Teil des Sprengstoffs, als. das in der er · t'p.iakalischen wäßrigen Lösung gelöste Ammoni ,-imtrat) in Abwesenheit des Metalls nicht detonierb..- :>t. während die »Flüssigkeit« bei den Sprengstoffen gs uß der Erfindung (z. B. die Lösung des Ammoni mnitrats in dem Hydrazin, die infolge solvolytischer Wirkung ein ionengieichgewicht von HydrazontumiT.i 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 desIn contrast to the explosives according to U.S. Pat. No. 3,124,495 contain those according to the invention Explosives based on Hvdrazoniummononitrat, Hydrazine and aluminum are free = hydrazine, which even if it is present in excess is. is particularly harmless for the explosive reaction, since it becomes too gaseous even when there is a loss of energy. Products decompose, while that consisting of ammonia or ammonia and water liquid component of the explosives according to the USA patent 3 124 495 requires the supply of energy for decomposition and therefore that which is set free Explosion energy reduced. Furthermore, the fact must be taken into account that the hydrazine in the Explosives mixture according to the invention is much more aK a simple solvent. The hydrazine in fact also act as a particularly effective one ArK !! - liquid in the presence of the explosive gemi ^ nes. by adding more energy to the mixture, since it forms gaseous end products re.i.- --τι and therefore to a considerably higher gassing depending on the initial weight unit of the explosive • leads. Of perhaps the greatest importance in cieich the ammonia, ammonium nitrate and aluminum : explosives containing or containing magnesium <3 of US Pat. No. 3,124,495 with the irazine, hydrazonium mononitrate and aluminum ■ itenden explosives according to the invention the consideration that the "liquid" (the r. -e liquid part of the explosive, as. the ammonia dissolved in the alkaline aqueous solution , -imtrate) in the absence of the metal not detonable ..- :> t. while the "liquid" is with explosives According to the invention (e.g. the solution of ammonia mnitrates in the hydrazine, which result from solvolytic Effect an ion equilibrium of HydrazontumiT.i Ammonium cations and nitrate anions as well as considerable amounts of free hydrazine and also free Contains ammonia) is explosive even without the addition of aluminum powder. It is believed that the explosives according to the invention lead to a two-stage explosion, with the initial Explosive shock wave primarily due to the rapid reaction of the oxidizing agent with the hydrazine while the reaction of the metal appears to be in two stages and a post-surge generated. As a result of this two-step reaction of the
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 3124 495 etwa die gleiche ist wie diejenige des Trinitrotoluols.The beneficial compositions of the explosives according to the invention have been shown to provide aluminum about twice the air pressure surge as trinitrotoluene, while the air pressure surge power of explosives according to U.S. Patent 3,124,495 is about the same as that of trinitrotoluene.
Möglicherweise bildet sich als Zwischenprodukt Aluminiumnitrid, ein besonderes Merkmal der Sprengstoffe gemäß der Erfindung, und dies ist vielleicht eine weitere Erklärung für die erhöhte Sprengwirkung.Aluminum nitride, a special characteristic of explosives, may be formed as an intermediate product according to the invention, and this is perhaps a further explanation for the increased blasting effect.
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°/o 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.It should also be noted that from the documents of the German patent application published on June 16, 54 F 10935 an explosive is known which consists exclusively of hydrazonium mononitrate, but also up to 25% ammonium nitrate and optionally up to 10% aluminum powder may contain. In contrast to the explosive according to the invention, this is one at Room temperature solid explosive that contains neither free hydrazine nor free ammonia and does not exhibits the effectiveness of the explosives according to the invention.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung der oben definierten Sprengstoffe, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß manThe invention further comprises a process for the manufacture of the explosives defined above, which is characterized in that one
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,a) a first, non-explosive, liquid component in the form of hydrazine or hydrazine with a non-explosive amount of one or more oxidizing salts dissolved therein manufactures,
b) einen zweiten, normalerweise nichtexplosiven, festen Bestandteil herstellt, der mindestens vorwiegend aus einem oder mehreren oxydierenden Salzen in Teilchenform besteht,b) Manufactures a second, normally non-explosive, solid component which is at least predominantly consists of one or more oxidizing salts in particulate form,
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 undc) the components a) and b), optionally with the addition of a thickening and / or gelling agent, dissolving at least a substantial part of component b) in the component a) and forming an explosive mixture mixed and
d) feinteiliges Aluminium in dem Gemisch gleichmäßig verteilt.d) finely divided aluminum evenly distributed in the mixture.
Es wurde gefunden, daß die Sprengstoffe gemäß der Erfindung die folgenden Bestandteile annähernd in den nachstehend angegebenen Gewichtsverhältnissen enthalten sollen:It has been found that the explosives according to the invention approximate the following ingredients should contain the following weight ratios:
Bestandteilcomponent
Weiter
BereichContinue
Area
Bevorzugter
BereichPreferred
Area
Günstigste ZusammensetzungMost favorable composition
Aluminium aluminum
NH3 und NHi NH 3 and NHi
N1H4 und N1Hi N 1 H 4 and N 1 Hi
NO7 oder ÄquivalentNO7 or equivalent
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 auf- 2 bis 45 In the above compositions, the nitrate ion or its equivalent may be in the form of one or more compounds, namely in the form of nitrates or mixtures thereof with small amounts of perchlorates. May optionally contain small amounts of one or more other oxidizing salts, the oxidising salt, the certain instead of consisting of hydrogen and nitrogen cations metal cations up 2 to 45
0 bis 180 to 18
6 bis 756 to 75
14 bis 7014 to 70
20 bis 3520 to 35
0 bis 100 to 10
15 bis 3015 to 30
25 bis 5525 to 55
33 10 19 3833 10 19 38
weisen. In diesem Sinne kann man als zusätzliche oxydierende Salze geringe Mengen von Alkalinitraten, Calciumnitrat, Aluminiumnitrat, Hydrazoniumperchlorat, AJkaliperchloraten, 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 despoint. In this sense, small amounts of alkali nitrates, Calcium nitrate, aluminum nitrate, hydrazonium perchlorate, alkali perchlorate, calcium perchlorate or Use a mixture of these. In normal use of the explosives, however, the presence of small amounts of metal cations does not provide any particular advantage and even affects the explosive effect of the
Sprengstoffs, weil die Metallkationen kein gasförmiges, sondern ein festes Reaktionsprodukt bilden. Unter Umständen sind jedoch geringe Mengen an Metallkationen in den oxydierenden Salzen günstig, da sie das Schäumen der Masse bei der Herstellung unterdrücken oder dem Sprengstoff eine längere Lagerfähigkeit oder andere gewünschte physikalische Eigenschaften verleihen können.Explosives because the metal cations do not form a gaseous but a solid reaction product. Under In some circumstances, however, small amounts of metal cations in the oxidizing salts are favorable because they suppress the foaming of the mass during manufacture or give the explosives a longer shelf life or impart other desired physical properties.
Die Sprengstoffe gemäß der Erfindung können hergestellt werden . 'dem mau entweder Ammoniumnitrat und Hydrazin niteinander mischt und dann die Aluminiumteilchen zusetzt, oder indem man Hydrazonium-mononitrat mit Hydrazin mischt und dann Aluminiumteilchen zusetzt. Im ersten Fall liegt das Nitrat im fertigen Sprengstoff in Form von Hydrazonium-mononitrat und Ammoniumnitrat in labilem Gleichgewicht mit Hydrazin und Ammoniak vor. Im zweiten Fall liegen die Nitrationen im wesentlichen in Form von Hydrazonium-mononitrat ohne wesentliche 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 gasförmig:: Ammoniak zu entfernen. Der nach dem ersten der beiden oben beschriebenen Herstellungsverfahren erhaltene Sprengstoff, d. h., derjenige, der ein Gemisch aus Hydrazonium-mononitrat und Ammoniumniirat in labilem Gleichgewicht mit Hydrazin und Ammoniak enthält, wird aus den folgenden Bestandteilen in ό:η in Gewichtsprozent angegebenen Mengenverhältnis:η hergestellt:The explosives according to the invention can be manufactured. either by mixing ammonium nitrate and hydrazine and then adding the aluminum particles, or by mixing hydrazonium mononitrate with hydrazine and then adding aluminum particles. In the first case, the nitrate in the finished explosive is in the form of hydrazonium mononitrate and ammonium nitrate in an unstable equilibrium with hydrazine and ammonia. In the second case, the nitrate ions are essentially in the form of hydrazonium mononitrate without substantial amounts of ammonium nitrate. In a modified manner, in order to obtain an explosive in which the nitrate is present as completely as possible as hydrazonium mononitrate and not as ammonium nitrate, the first-mentioned production process can be carried out in such a way that the ammonium nitrate and the hydrazine are mixed at elevated temperatures and / or in a vacuum the evolving gaseous :: to remove ammonia. The explosive obtained according to the first of the two manufacturing processes described above, that is, the one which contains a mixture of hydrazonium mononitrate and ammonium nitrate in an unstable equilibrium with hydrazine and ammonia, is produced from the following components in ό: η in percent by weight: η :
BereichContinue
Area
BereichPreferred
Area
Zusammensetzt!best
Put together!
■ 18 bis 92
6 bis 752 to 45
■ 18 to 92
6 to 75
32 bis 70
15 bis 3020 to 35
32 to 70
15 to 30
48
1933
48
19th
Wenn ein Sprengstoff hergestellt werden soll, bei Hydrazcnium-mononitrat und Hydrazin in den fo'· dem die Nitrationen praktisch ausschließlich in Form genden gewichtsprozentualen Mengen miteinander von Hydrazonium-mononitrat vorliegen, kann man 30 mischen:If an explosive is to be produced, with hydrazine mononitrate and hydrazine in the fo '· the nitrate ions practically exclusively in the form of weight percentages with one another of hydrazonium mononitrate are available, you can mix 30:
BereichContinue
Area
BereichPreferred
Area
Zusammensetzungbest
composition
3 bis 7721 to 95
3 to 77
7 bis 3038 to 83
7 to 30
1057
10
Bei der Bemessung der relativen Mengenverhältnisse der Bestandteile sind auch die herkömmlichen Verdicker und/oder G^lierungsmittel 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 Uwa 3 Gewichtsprozent beträgt.When measuring the relative proportions of the constituents, the conventional thickeners are also used and / or gelling agents to be considered. Such agents can, based on the total amount by weight of the explosive, within a wide range of about 0 to 20 percent by weight, are added within a preferred range of about 1 to 5 percent by weight, while the the cheapest amount is about 3 percent by weight.
Verdickungs- und/oder Gelierungsmittel werden zu den Sprengstoffen gemäß der Erfindung gewöhnlich lugesetzt, um das feinteilige Aluminium in dem Sprengstoff in möglichst gleichmäßiger Verteilung ztx halten, da der Sprengstoff ohne einen Zusatz von Verdickungs- und/oder Gelierungsmittel η 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 Gewichtsprczent erfolgen. Typische Veidickungs- und Gelierungsmittel sind feinteilige Kieselsävre, 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 Verwendungszweck" wasserunempfindlich zu machen, z. B. für die Anwendung auf dem Boden oder im Boden, w> der Sprengstoff andernfalls durch Wasseraufnahme aus der Umgebung unempfindlich werden könnte. Auch Ruß ist ein wirksames Verdickungsmittel, hat aber keine gelierende Wirkung.Thickening and / or gelling agents usually become the explosives according to the invention lugesetzt in order to ztx the finely divided aluminum in the explosive in as evenly a distribution as possible hold, since the explosive without the addition of thickening and / or gelling agent η a liquid Slurry is because the hydrazine-containing solvent and the dissolved oxidant are in shape a liquid or a liquid slurry. The thickening or gelling of the explosive can by adding a wide variety of agents known per se in amounts of up to about 20 percent by weight respectively. Typical thickening and gelling agents are finely divided silicas, which are usually found in Amounts up to about 10 weight percent is added, and a crosslinking gelling agent which is usually is added in amounts up to about 5 percent by weight. The gelling agents are usually used in Supplied in powder form and such a powder can be added to the liquid mixture or a liquid component be added to the same prior to the addition of other components of the explosive. So you can z. B. add the gelling agent to the hydrazine and also with solid ammonium nitrate mix before mixing it with the hydrazine. The addition of certain gelling agents to the Explosives can have the further advantage of making the explosives "water-insensitive" for many uses to make, e.g. B. for use on the floor or in the floor, w> Otherwise the explosives could become insensitive to water absorption from the environment. There is soot too an effective thickener, but has no gelling effect.
Bei vielen Anwendungsarten der Sprengstoffe ist es auch zweckmäßig, bei der Herstellung oder Verwendung ein Desensibilisierungsmjttel zuzusetzen, um die Empfindlichkeit des Sprengstoffs zu vermindern. Wasser ist ein wirksames Desensibilisierungsmittel, hat aber auch einen ausgesprochenen Einfluß auf die Energieentwicklung; Wisser 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%. bezogen auf das Gesamtgewicht des Sprengstoffs, zugesetzt werden. Wenn als DesensibilisierungsmittelIn many types of application of the explosives it is also expedient in the manufacture or use add a desensitizer to reduce the sensitivity of the explosive. Water is an effective desensitizer, but it also has a pronounced effect on the Energy development; Wisser can act as a desensitizer expediently added to certain mixtures in amounts of up to about 10 percent by weight will. Other effective desensitizers are glycerin, glycol, wax, and various Hydrocarbon oils, such as. B. heating oil. Fuel oil can be used as a desensitizer in amounts up to about 20%. based on the total weight of the explosive. When used as a desensitizer
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.a solid, fusible material such as wax is used, it is expediently heated and the mass added at a higher temperature. When it cools down, the wax solidifies and works at the same time as a thickener. In general, any non-volatile substance that is in admixture with the hydrazine and the hydrazine salt of the explosive is storage stable, act as desensitizers.
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 Erstarrungspunkterniedriger für diesen Zweck ist Hydrazonium-monothincyanat (N2H6SCN).Some explosives according to the invention have freezing points near room temperature, so it is appropriate to add a freezing point depressant to them. An example of a compatible freezing point depressant for this purpose is hydrazonium monothine cyanate (N 2 H 6 SCN).
Die obigen und weitere Modifiziermittel für dieThe above and other modifiers for the
physikalischen Eigenschaften der Sprengstoffe sind unter Bezugnahme auf Hydrazin und Hydrazoniummononitrat enthaltende Sprengstoffe in der USA.· Patentschrift 3 419 443 erörtert.physical properties of explosives are with reference to hydrazine and hydrazonium mononitrate Containing Explosives in U.S. Patent 3,419,443 discussed.
Es werden verschiedene Sprengstoffe gemäß der Erfindung aus den in der folgenden Tabelle ange-Various explosives according to the invention are shown in the table below.
o gebenen Bestandteilen in den angegebenen Mengenverhältnissen hergestellt. Als Vergleichssprengstoff dient gegossenes Trinitrotoluol.o given components in the given proportions manufactured. Cast trinitrotoluene is used as a reference explosive.
4 > feinteilige Kieselsäure4th
4 > finely divided silica
4040
40
100100
100
185,4190.5
185.4
3647
36
32
3
9491.4
94
In den Beispielen 1 bis 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 hat, werden der Rest des Ammoniumnitrats und das Verdickungsmittel unter Rühren zugesetzt, und das 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 Polyäthylenflasche an der Seite Ober dem Sprengstoffinhalt zum Einsetzen des die Sprengkapsel und den Verstärker enthaltenden Beutels und zum Herausführen 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.In Examples 1 to 5, a first, non-explosive liquid ingredient is first prepared by dissolving 5 parts of ammonium nitrate in the hydrazine at room temperature. Once a uniform solution has formed, the remainder of the ammonium nitrate and thickener are added with stirring, and the mixture is stirred until the nitrate in the hydrazine has gone virtually completely into solution. The aluminum powder is then gradually added (particle size predominantly in the range from 30 to 40 μ), stirring with a high-speed stirrer at 1750 rpm and stirring continued until the viscosity of the mixture has risen enough so that the aluminum particles do not separate sell more. Then three charges of 454 g each are produced from each batch, a conventional Boston round bottle made of polyethylene with a capacity of 473 cm 3 being used as the container for the explosives according to Examples 1 to 5. All charges are amplified with 50 g of tetranitro-N-methylaniline and initiated with seismographic detonators (Dupont SSS EB), whereby the units of detonator and amplifier are packed in a polyethylene bag to prevent a reaction with the explosive, and the polyethylene bottle is attached to the Page is cut open above the contents of the explosives for inserting the bag containing the detonator and the amplifier and for leading out the detonator lines. All loads are then buried 50 cm deep in similar sand loam soil. All charges are inserted with the bottom of the container down and tamped into the blast holes, measuring the depth to the bottom of the explosive charge.
Zur Ermittlung der Sprengtrichtergröße wird die Tiefe des Sprengtrichters in der Mitte desselben bis zum festen Boden in Zentrmeter 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 Werten 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).To determine the size of the funnel, the depth of the funnel is in the middle of the same up to to solid ground in centimeters and the mean diameter of the funnel as the mean of four diameters determined. The funnel sizes for Examples 1 to 5 and for Comparative Example X are given in the table above. Out These values result in the improvement in the size of the blasting funnel in all examples according to the invention compared to using cast trinitrotoluene (Example X). Furthermore, it follows from the Table that the amount of aluminum is not particularly critical (considering the 20% aluminum of the Example 3 compares with the 32% aluminum of Example 1) and that the presence of a considerable The amount of water (in example 5 about 5%) does not significantly affect the size of the funnel (comparison of Examples 1 and 5).
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 2O.5X und eine Empfindlichkeit von 70 kg/cm aufweist Zu Vergleichszwecken wird ein Sprengstoff aus den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel! (jedoch nur mit 3 Teilen feinteiliger Kieselsäure) hergestellt, wobei in diesem Falle das Hydrazin auf 66 C vorerhitzt und dann langsam unter Rühren zu dem Ammoniumnitrat zugesetzt wird, worauf das Gemisch auf 49 C 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.To further characterize the properties of typical explosives, it is stated that the Explosives of Example 1, prepared as described above, a density of 1.61 at 2O.5X and a Has a sensitivity of 70 kg / cm. For comparison purposes, an explosive is made from the same components as in example! (but only with 3 parts of finely divided silica) produced, in this Trap the hydrazine preheated to 66 ° C and then slowly added to the ammonium nitrate with stirring whereupon the mixture is heated to 49 C to bring all the nitrate into solution and gaseous To develop ammonia. This gives an explosive with comparable sensitivity with a density of 1.752 at 20 "C.
Um den Einfluß eines Desensibilisator; auf die Sprengtrichtergröße zu zeigen, wird der Sprengstoff des Beispiels I (aber nur mit 3 Teilen feinteiliger Kiesel-To the influence of a desensitizer; Pointing at the funnel size will be the explosives of Example I (but only with 3 parts of finely divided silica
309620/77309620/77
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 dcsensibilisiert, aber uoch detoaierbar 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°/0. 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.acid) compared with an explosive which, in addition to the components of the explosive according to Example 1, also contains 21 percent by weight of glycerol. Experiments show that this mixture is clearly dcsensitized, but can still be detached. The explosive of Example 1 gives a funnel 92.7 cm deep and 292 cm in diameter, while the desensitized explosive gives a funnel 66 cm deep and 172.7 cm in diameter. Changing the glycerin amount of 16 up to 22 ° / 0 in similar experiments. in no case one obtains an explosive which is sensitive to detonators; However, all explosives are lined with rubber iron pipes sensitive bullets, wherein occur in glycerol levels of 20 ° / 0 and less detonations of low magnitude.
IOIO
»5»5
aoao
Zur weiteren Untersuchung der Sprengtrichtergroße, 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% as Heizöl hergestellt. Der Sprengstoff gemäß Beispiele ist sowohl gegen Gewehrkugelstoß (0,30-06) als ;·ι ;rh gegen Sprengkapseln empfindlich, während der Sort cstoff 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 IK1S cm Tiefe und 289,6 cm Durchmesser erhältTo further investigate the size of the blasting funnel, which is achieved with desensitized explosives, an explosive of the composition given in Example 1 with 5 percent by weight of heating oil is prepared according to Example 8 and an explosive of the same composition with 10% of heating oil according to Example 9. The explosive according to examples is sensitive to both rifle shot put (0.30-06) and; · ι; rh against detonators, while the sort c material according to example 9 is insensitive to rifle shot put and detonators. When fortified with 50 g of tetranitro-N-methylaniline, the explosives according to Examples 8 and 9 can both be detonated; the explosive according to Example 9 generates a Blasts funnel of 108 cm depth and 238.8 cm in diameter, while a Blasts judges IK S 1 cm deep and 289.6 cm diameter obtained with the explosive according to Example 1
Vermischt man den Sprengstoff des Beispiels 1 mit 0,1 Gewichtsprozent »Guartec 503« und 4 Teilen feinteiliger Kieselsäure, so erhält man eine Masse vonIf the explosive from Example 1 is mixed with 0.1 percent by weight of “Guartec 503” and 4 parts of finely divided silica, a mass of rahmartiger Konsistenz und einer Viscosität, die sa 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 Spreiigstofl gemäß Beispiel 1.Cream-like consistency and a viscosity that sa low that the mass is like a thick syrup can be poured, but is so high that the aluminum does not settle. The combination of »Guartec 5O3 < and finely divided silica proves to be a particularly effective thickener for the pulp according to example 1.
Um weiter Hie Sprengtrichtergrößen zu untersuchen, die mit den Sprengstoffen gemäß der Erfindung im Vergleich zu bekannten aluminiumhaltigen Sprengstoffen erhalten werden, wird eine Reihe von Vergleichsversuchen mit gleichen Mengen der Sprengstoffe gemäß BeispielIl (mit 5 Teilen feinteiligei Kieselsäure) und Beispiel 2 durchgeführt, wobei diese in dem gleichen Boden mit gleichen Mengen »Navy H-6« bzw. »Tritonal« verglichen werden. »H-6« bestehl zu 60 Gewichtsprozent aus Cyclotrimethylentrinitramin und zu 40 Gewichtsprozent aus Trinitrotoluol und enthält außerdem 5 Gewichtsprozent Wachs und 20 Gewichtsprozent Aluminiumteilchen. »Tritonal« isl ein Gemisch aus 80 Gewichtsprozent Trinitrotoluol und 20 Gewichtsprozent Aluminiumteilchen. Sämtliche Ladungen werden in Stahlkannen untergebracht, und in jedem Falle beträgt die Ladungsmenge 454 g, und die Ladung wird 50 cm tief in den Boden eingegraben. Die von diesen Ladungen CrZe1J0IeR Snvn.a irichtergrößen ergeben sich aus der folgenden Tabelle.In order to further investigate the funnel sizes that are obtained with the explosives according to the invention in comparison with known aluminum-containing explosives, a series of comparative tests are carried out with equal amounts of the explosives according to Example III (with 5 parts of fine-particle silica) and Example 2, these in the same soil can be compared with the same quantities of "Navy H-6" or "Tritonal". "H-6" consists of 60 percent by weight of cyclotrimethylene trinitramine and 40 percent by weight of trinitrotoluene and also contains 5 percent by weight of wax and 20 percent by weight of aluminum particles. "Tritonal" is a mixture of 80 percent by weight trinitrotoluene and 20 percent by weight aluminum particles. All cargoes are placed in steel cans, and in each case the amount of cargoes is 454 g and the cargoes are buried 50 cm in the ground. The charges CrZe 1 J 0 IeR S n v n . a irichtergrößen become apparent from the following table.
(mit 5 Teilen feinteiliger Kieselsäure)(with 5 parts finer Silica)
H-6 TritonalH-6 Tritonal
Tiefe cmdepth cm
92,792.7
91,491.4
78,1178.11
83,1983.19
Durchmesser cmDiameter cm
205,7205.7
190,5 199,4 179,1190.5 199.4 179.1
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US78799768A | 1968-12-30 | 1968-12-30 | |
US78799768 | 1968-12-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1964537A1 DE1964537A1 (en) | 1970-12-17 |
DE1964537C true DE1964537C (en) | 1973-05-17 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2020490B2 (en) | MUDDY EXPLOSIVES | |
DE1964537C (en) | Explosives and method of making the same | |
DE2335317A1 (en) | EXPLOSIVE SUBSTANCES | |
DE1571212A1 (en) | Explosives | |
DE1950580B2 (en) | EXPLOSIVES COMPOSITION OF THE SLURRY TYPE | |
DE2019968C3 (en) | Mixture of high explosives and high total energy and process for their production | |
AT390787B (en) | METHOD FOR PRODUCING A BLASTING GAS / / SOLID FUEL | |
DE1771480B1 (en) | Water-based explosives mixture | |
DE1964537B (en) | Explosives and method of making the same | |
DE2250313A1 (en) | EXPLOSIVE | |
DE1964537A1 (en) | Explosives and method of making the same | |
DE945011C (en) | Ammonium nitrate weather explosive powder | |
DE1232506B (en) | Stabilized slurry-type explosive composition | |
DE2116353C3 (en) | Ammonium nitrate explosive in powder form, free of liquid nitric acid esters, with high water resistance and density | |
DE713129C (en) | Process for the production of low-smoke propellants | |
AT218413B (en) | Liquid safety explosive free of liquid nitric acid esters | |
DE1771480C (en) | Aqueous explosives mixture | |
DE2054981C3 (en) | Liquid, self-detonating explosive | |
DE1939137A1 (en) | Anhydrous explosive | |
DE1571237A1 (en) | Process for the production of new explosives | |
DE2605632C3 (en) | Ammonite nitrate explosive | |
AT281649B (en) | Explosives in the form of an aqueous slurry | |
DE1771176C3 (en) | Explosives containing hydrazine and hydrazinium nitrate and method for making the same | |
AT253397B (en) | Metallized ammonium nitrate explosive mass | |
DE1082842B (en) | Liquid safety explosive free of liquid nitric acid esters |