DE2337524A1 - Pyrotechnischer brennsatz - Google Patents
Pyrotechnischer brennsatzInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
Troisdorf, den 23. Juli 1973 73 059 (2188) Dr.Sk/Ko
DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln
"Pyrotechnischer Brennsatz11
Vorliegende Erfindung behandelt thermische Gemische, die anorganische
Verbindungen als Bindemittel enthalten.
Thermische Gemische, die Strahlen im sichtbaren und infraroten Spektralbereich emittieren, sind bekannterweise auf der Basis
von oxidierbaren metallischen Komponenten und einem Oxidationsmittel aufgebaut. Die Komponenten werden größtenteils in pulvriger
Form eingesetzt und müssen, wenn der daraus hergestellte pyrotechnische Satz eine kompakte, feste Form annehmen soll,
mit Hilfe eines Bindemittels miteinander verbunden werden.
Für pyrotechnische Sätze, die als Oxidationsmittel Nitrate oder Chlorate der Alkali- oder Erdalkalimetalle enthalten und die
überwiegend Strahlen im sichtbaren Bereich emittieren, sind bereits eine große Zahl von Bindemitteln vorgeschlagen worden.
Allen diesen Bindemitteln ist gemeinsam, daß sie auf organischen hochmolekularen Stoffen aufgebaut sind, wie z.B. den Vinylharzen,
Epoxidharzen, Phenolharzen, Polyesterharzen, Harzen auf der Basis von Acryl- oder Methacrylsäure.. Bei Verwendung
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von Duroplasten in solchen Sätzen wirkt sich aber nachteilig
aus, daß die zum Härten des Harzes verwendete Säure (bei Phenol- und Epoxidharzen) oder Base (bei Epoxidharzen) auch im
geringen Umfang die metallische Komponente des pyrotechnischen Satzes unter unerwünschter Bildung von Wasserstoff angreift.
Bei anderen Bindemitteln erfolgt die Härtung in der Wärme unter Zusatz von Peroxiden, wie z.B. bei den Acrylharzen.
Manche pyrotechnischen Sätze, wie z.B. hüllenlose Infrarotstrahler,
sollen auch nach dem Abbrennen noch die Form aufweisen, die sie vor dem Abbrennen besaßen. Für die Einhaltung
dieser Bedingungen eignen sich alle obengenannten organischen Bindemittel nicht, da sie sich während des Abbrands zersetzen
bzw. verbrennen, so daß der ursprünglich vorhandene Formkörper zerfällt.
Es wurden nun zu Formkörpern verarbeitbare thermische Gemische auf der Basis von verbrennbaren metallischen Komponenten, Oxidationsmitteln
und Bindemitteln gefunden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als Bindemittel ein durch Zusatz von
Wasser aushärtbares anorganisches Bindemittel enthalten.
Mit Hilfe dieser thermischen Gemische ist es möglich, selbsttragende
Formkörper herzustellen, die ihre Form auch noch nach dem Abbrand bewahren. Vorteilhaft wirkt sich auch bei manchen
Sätzen entsprechender Zusammensetzungen aus, daß diese während der Reaktion glühende Schlackenteile ausstoßen.
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Weiterhin ist es mit Hilfe dieser Bindemittel möglich, pyrotechnische
Sätze herzustellen, die vor ihrer Formgebung als
gießfähige Massen vorliegen können, so daß man sie in Formen
beliebiger Gestalt eingießen kann, in denen sie dann aufgrund der Reaktion des Wassers mit dem Bindemittel aushärten. Pyrotechnische Sätze, die auf Basis von organischen hochmolekularen Stoffen aufgebaut sind, sind dagegen größtenteils nicht
gießbar oder können als gießbare Massen nur dann ausgehärtet
werden, wenn ihnen ein Härtungskatalysator hinzugefügt wird,
oder ihre Härtung läßt sich nur unter Anwendung von Druck
durchführen.
gießfähige Massen vorliegen können, so daß man sie in Formen
beliebiger Gestalt eingießen kann, in denen sie dann aufgrund der Reaktion des Wassers mit dem Bindemittel aushärten. Pyrotechnische Sätze, die auf Basis von organischen hochmolekularen Stoffen aufgebaut sind, sind dagegen größtenteils nicht
gießbar oder können als gießbare Massen nur dann ausgehärtet
werden, wenn ihnen ein Härtungskatalysator hinzugefügt wird,
oder ihre Härtung läßt sich nur unter Anwendung von Druck
durchführen.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Bindemittel sind an sich bekannt
und werden zum Beispiel im Baugewerbe vielseitig eingesetzt. In die Gruppe dieser Bindemittel gehören Zement in seinen
verschiedenen Ausführungsformen wie Portlandzement, Hochofenzement, Eisenportlandzement, Trasszement, Hüttenzement,
weißer Zement, Tiefbohrzemente oder Quellzemente. Ferner können als Bindemittel verwendet werden: Gips, Anhydrit, Magnesitbinder wie Magnesiazement oder kaustisch gebrannter Magnesit, oder die durch Brennen natürlich vorkommender Carbonatgesteine unterhalb ihrer Sintergrenze hergestellten Baukalke, die unter den Namen Luftkalke oder hydraulische Kalke bekannt sind.
weißer Zement, Tiefbohrzemente oder Quellzemente. Ferner können als Bindemittel verwendet werden: Gips, Anhydrit, Magnesitbinder wie Magnesiazement oder kaustisch gebrannter Magnesit, oder die durch Brennen natürlich vorkommender Carbonatgesteine unterhalb ihrer Sintergrenze hergestellten Baukalke, die unter den Namen Luftkalke oder hydraulische Kalke bekannt sind.
Allen diesen Bindemitteln gemeinsam ist, daß sie unter Zusatz
von Wasser zu einer festen Masse erstarren. Die Menge des zum Abbinden notwendigen Wassers hängt von der Art des Bindemittels
ab; bei der erfindungsgemäßen Verwendung dieser Bindemittel ist
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es jedoch empfehlenswert, mehr Wasser dem Gemisch aus den Bestandteilen
des pyrotechnischen Satzes und dem Bindemittel hinzuzufügen,
als gerade zum Abbinden des Bindemittels notwendig ist. Die untere Grenze der hinzuzusetzenden Vassermenge liegt
bei 20 bis 30 Gew.%, bezogen auf die gesamte Trockensubstanz des pyrotechnischen Satzes.
Die obere Grenze der Wassermenge richtet sich nach der gewünschten
Fließfähigkeit der pyrotechnischen Massen. Ein Überschuß
ist in den meisten Fällen nicht nachteilig, da die genannten Bindemittel größtenteils auch unter Wasser aushärten
und die Bestandteile des pyrotechnisehen Satzes durch Wasser
nicht angegriffen werden. Im allgemeinen liegt die Menge des zuzusetzenden Wassers zwischen 40 und 70 Gew.96, bezogen auf
die gesamte Trockensubstanz.
Die Menge des Bindemittels, ohne Wasserzusatz, in dem pyrotechnischen
Satz liegt zwischen 2 und 25 Gew.%, bezogen auf
die Trockensubstanz.
Die erfindungsgemäßen Bindemittel eignen sich prinzipiell für alle pyrotechnisehen Sätze, die auf Basis von Oxidationsmitteln
und einer verbrennbaren Substanz, insbesondere von Metallen, aufgebaut sind. Solche pyrotechnisehen Sätze sind an sich bekannt.
Bei den darin enthaltenen Oxidationsmitteln handelt es sich um Sauerstoff abgebende Verbindungen wie z.B. die Nitrate
oder Chromate der Alkali- oder Erdalkalimetalle oder vorzugsweise um die Oxide von solchen Schwermetallen, die in verschie-
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denen Oxidationsstufen auftreten können, wobei das Oxid das "Metall
nicht in seiner niedrigsten Oxidationsstufe gebunden enthalten soll. Beispiele für solche Oxide sind MnO2, PbO2, Fe2O,,
Pb-zOr, CuO. Der Anteil der Oxidationsmittel in dem pyrotechnischen
Satz liegt im allgemeinen zwischen 40 und 90 Gew.$, bezogen auf das Gemisch aus Oxidationsmittel und Metall.
Als Metallkomponente sind bevorzugt Metalle oder Metall-Legierungen
eingesetzt, die in der Spannungsreihe niedriger stehen als das Metall, dessen Oxid als Oxidationsmittel verwendet
wird. Bevorzugte Metalle sind die Erdalkalimetalle oder Silicium oder Calcium-Silicium-Legierungen.
Die Herstellung der pyrotechnischen Sätze mit den neuen Bindemitteln
erfolgt in der Weise, daß man zuerst die Metallkomponente mit dem Oxidationsmittel vermischt, dann das anorganische
Bindemittel untermischt - oder zur Verkürzung der Mischzeit sämtliche Trockensubstanzen vermischt - und anschließend die
gewünschte Wassermenge hinzufügt. Anschließend kann auch dann noch zusätzlich soviel Wasser hinzugefügt werden, daß eine gießfähige
Masse entsteht.
Prinzipiell ist es auch möglich, alle Komponenten einschließlich des Wassers zusammen in einem Mischvorgang miteinander zu
vermischen. In einem solchen Fall müssen entsprechend lange Mischzeiten aufgewendet werden.
Die erfindungsgemäßen pyrotechnischen Sätze können auch noch
weitere, an sich bekannte Zuschlagsstoffe enthalten, die sie
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für'ihre Verwendung als Signal-, Leucht-, Rauch- oder Nebel-*
sätze geeignet machen, wie z.B. SbpS^, basisches Cupfercarbonat,
Hexachloräthan, Bromessigester oder Chloracetophenon.
Auch an sich bekannte Abbrandmoderatoren, wie z.B. Wachse,
Stearin, Calciumcarbonat, können in den Sätzen enthalten sein.
Auch an sich bekannte Abbrandmoderatoren, wie z.B. Wachse,
Stearin, Calciumcarbonat, können in den Sätzen enthalten sein.
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Es wurden 70 g eines Gemisches aus 83 Gew.# MnO2, 15 Gew.#
Siliciumpulver und 2 Gew.# Portlandzement innig miteinander
vermischt und daraufhin mit 35 g Wasser angeteigt und in ein mit Boden versehenes Papprohr von 38 mm Innendurchmesser und
ca. 40 mm Höhe eingefüllt. In die noch weiche Masse wurde eine Schraube zur Aufhängung des Körpers eingedrückt. Nach erfolgter
Aushärtung und vollständiger Trocknung wurde von dem festen, zylindrischen Körper das umgebende Papprohr abgeschält,
der Körper aufgehängt und mittels Flamme gezündet. Die Reaktionszeit, die von der Korngröße des Ausgangsmaterials und der
Art der Trocknung abhängt, betrug in diesem Fall etwa 20 Sekunden.
Analog Beispiel 1 wurde aus 70 g eines Gemisches aus 68 Gew.%
MnO2, 12 Gew.% Siliciumpulver und 20 % Portlandzement unter
Zusatz von 35 g Wasser ein pyrotechnischer zylindrischer Körper
hergestellt, der nach Zünden mittels einer Flamme eine Reaktionszeit von 80 Sekunden besaß.
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Claims (1)
- Patentansprüche \-1.; Zu Formkörpern verarbeitbare pyrotechnische Gemische für den j sichtbaren und infraroten Spektralbereich auf der Basis von Oxidationsmitteln, verbrennbaren metallischen Komponenten und Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein durch Zusatz von Wasser aushärtbares anorganisches Bindemittel ent-! halten.j 2. Pyrotechnische Gemische gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in Mengen von 2 bis 25 Gew.$, bezogen·auf die Trockensubstanz des gesamten pyrotechnischen Satzes, in diesem enthalten ist.3. Pyrotechnische Gemisch gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Zement oder Gips verwendet wird.Troisdorf, den 23. Juli 1973
059 Dr.Sk/Ko509814/0020
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732337524 DE2337524A1 (de) | 1973-07-24 | 1973-07-24 | Pyrotechnischer brennsatz |
BE146723A BE817842A (fr) | 1973-07-24 | 1974-07-19 | Composition pyrotechnique |
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IT5221474A IT1016942B (it) | 1973-07-24 | 1974-07-22 | Carica combustibile pirotecnica |
GB3257074A GB1414617A (en) | 1973-07-24 | 1974-07-23 | Pyrotechnic compositions |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2337524A1 true DE2337524A1 (de) | 1975-04-03 |
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FR (1) | FR2238692B1 (de) |
GB (1) | GB1414617A (de) |
IT (1) | IT1016942B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3236418A1 (de) * | 1982-10-01 | 1984-04-05 | Bayern-Chemie Gesellschaft für flugchemische Antriebe mbH, 8261 Aschau | Infrarot-leuchtsatz |
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CN1314937C (zh) * | 2004-04-21 | 2007-05-09 | 甘国志 | 安全彩光鞭炮药粒及其制备方法 |
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- 1973-07-24 DE DE19732337524 patent/DE2337524A1/de active Pending
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1974
- 1974-07-19 BE BE146723A patent/BE817842A/xx unknown
- 1974-07-22 IT IT5221474A patent/IT1016942B/it active
- 1974-07-22 FR FR7425384A patent/FR2238692B1/fr not_active Expired
- 1974-07-23 GB GB3257074A patent/GB1414617A/en not_active Expired
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BE817842A (fr) | 1974-11-18 |
GB1414617A (en) | 1975-11-19 |
FR2238692B1 (de) | 1978-08-11 |
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