DE2507572B2 - Stabilisierter, gasblasen enthaltender explosivstoff und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Stabilisierter, gasblasen enthaltender explosivstoff und verfahren zu dessen herstellung

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DE2507572B2
DE2507572B2 DE19752507572 DE2507572A DE2507572B2 DE 2507572 B2 DE2507572 B2 DE 2507572B2 DE 19752507572 DE19752507572 DE 19752507572 DE 2507572 A DE2507572 A DE 2507572A DE 2507572 B2 DE2507572 B2 DE 2507572B2
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    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase

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Description

keit des organischen Nitrats mit vielen oberflächenaktiven Stoffen zeigt, die eine sehr schlechte Blasenbildung oder Blasenempfindlichkeit zur Folge hat
Gegenstand der Erfindung ist ein dickflüssiger, vernetzter, geschäumter, wasserhaltiger Explosivstoff, auf der Basis von Wasser, wenigstens einem anorganischen Sauerstoff liefernden Salz, einem wasserlöslichen organischen Nitrat-Sensibilisator, einem Verdickungsmittel, einem Vernetzer für das Verdickungsmittel und eingeschlossenen Gasblasen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasblasenstabilisator aus einer Kombination aus einem oberflächenaktiven Schäumer und einem oberflächenaktiven Stabilisator in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% des gesamten Explosivstoffes vorhanden ist Für die erfindungsgemäß brauchbaren Kombinationen aus Schäumern und Stabilisatoren sind die folgenden Kombinationen exemplarisch:
A. Oberflächenaktive Stabilisatoren aus der Gruppe der langkettigen aliphatischen Alkohole (Ci2-Cv,) in Kombination mit hiermit verträglichen oberflächenaktiven Schäumern aus der Gruppe der Metallalkylsulfate, Salze der sulfatierten Alkohole und ihrer äthoxylierten Derivate, wie z. B. Triäthanolaminolaurylsulfat Natriumlaurylsulfat, äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat N-acylierten Aminosulfonsäuren und ihrer Salze, wie z. B. Natrium-N-methyl-N-kokosnußsäuretaurat Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat, und Imidazolinderivate, wie z. B. 2-Kokos-Wäthyl-jS-oxipropansäure)-imidazolin. (Die vorstehend erwähnten »Taurate« sind Natriumsalze von Alkylacyltaurin (R, R2 NCH2 CH2 SO3H.) Unter Kokosnußsäure ist ein Gemisch von Fettsäuren mit hauptsächlich 12 Kohlenstoffatomen zu verstehen; jedoch enthält sie ferner Säuren mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen.)
B. Oberflächenaktive Stabilisatoren aus der Gruppe der langkettigen aliphatischen Amine (Ci2-C;,) und ihrer Salze in Kombination mit hiermit verträglichen oberflächenaktiven Schäumern aus der Gruppe der Metallalkylsulfate, Salze von äthoxylierten sulfatierten Alkoholen, wie z.B. Natriumlaurylsulfat, äthoxyliertem Ammoniumlaurylsulfat N-acylierten Aminosulfonsäuren und ihrer Salze, wie z. B. Natrium-N-methyl-N-kokosnußsäuretaurat, Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat
C. Glycerinmonoester als oberflächenaktiver Stabilisator in Kombination mit äthoxyliertem Ammoniumlaurylsulfat als oberflächenaktivem Schäumer und
D. Ammoniumstearat oder Steary!alkohol als oberflächenaktive Stabilisatoren in Kombination mit äthoxylierten langkettigen Aminen als oberflächenaktiven Schäumem.
Die Hauptbedeutung des Schäumers beruht auf der Tatsache, daß er die wäßrige, das organische Nitrat enthaltende Flüssigkeit zum Schäumen bringt. Der Stabilisator kann diese Flüssigkeit nicht schäumen; bei alleiniger Verwendung ist seine Oberflächenaktivität wegen seiner geringen Löslichkeit in der Flüssigkeit gewöhnlich unbedeutend. Es wird gefordert, da U Mc Funktion des Stabilisators bei Mischung mit dem Schäumer darin besteht, daß er an der Oberfläche der Filmblase angereichert wird und mit dem Schäumer unter Bildung eines stabilen Films einen Komplex bildet. Bevorzugte Kombinationen aus Stabilisator und Schäumer sind äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat mit Stearylalkohol, Stearyl-, Behenyl- oder Arachidylaminen oder deren Mischungen (Behenylamin isi CH-,-(CH-,),,-NH, und Arachidylamin ist
Das zugesetzte oberflächenaktive Gemisch kann 0,4 bis 6,5 Gewichtsteile aktiven Schäumer auf 1 Gewichtsteil aktiven Stabilisator enthalten. Vorzugsweise werden 3 bis 4 Teile des aktiven Schäumers auf je 1 Teil des Stabilisators verwendet Es werden etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsteile Gemisch aus Schäumer und Stabilisator auf 100 Gewichtsteile Explosivstoffmischung eingesetzt Die erfindungsgemäßen geschäumten oder mit Luft gefüllten Explosivstoffe sind dadurch gekenn zeichnet daß sie eine Dispersion kleiner Gasblasen enthalten, die gegen Wanderung, gegenseitige Vereinigung, Zerfall oder Entweichen selbst nach langer Lagerungsdauer und in kleinen Patronen beständig sind.
Wasserlösliche organische Nitrate, die sich in den erfindungsgemäßen Explosivstoffen als Sensibilisatoren als besonders geeignet heraustellten, sind Hydroxyalkylnitrate, wie z. B. Äthylenglykolmononitrat u. dgl., Alkanolaminnitrate, wie z. B. Athanolaminnitrat u. dgl., Alkylaminnitrate, wie z. B. Methylaminnitrat u. dgl. Geeignete anorganische, Sauerstoff abgebende Salze, die für die erfindungsgemäßen Explosivstoffe geeignet sind, sind Ammoniumnitrat Natriumnitrat Kaliumnitrat Magnesiumnitrat Kalzium-
:s nitrat, Zinkr.itrat und deren Mischungen.
Geeignete Verdickungsmittel für die erfindungsgemäßen Explosivstoffe sind Verbindungen, die wasserlösliche organische Nitrat-Sensibilisatoren eindicken und in der Technik bekannt sind. Besonders bevorzugt sind modifizierte Guar-Gummis. wie z. B. durch Hydroxyäthyl modifiziertes üuar, und durch Hydroxypropyl modifiziertes Guar. Es kann irgendein übliches Vernetzungssystem bei den Explosivstoffen verwendet werden wobei eine Mischung aus Zinkchromat und Kaliumpyroantimonat bevorzugt wird. Wahlweise können in die erfindungsgemäßen Explosivstoffe zusätzliche Materialien eingearbeitet werden. Insbesondere sind dies solche Materialien, die die Empfindlichkeit Dichte, Stabilität oder Festigkeit der
4" Stoffe weiter verbessern, sowie bei papierumhüllten Produkten Fließhilfsmittel und Extrusionshilfsmittel. Typische Stoffe mit solchen Eigenschaften sind beispielsweise Ammonium-, Natrium- und Kaliumperchlorat, feinteilige Metall-Brennstoffe, wie z. B. AIuminium, Silizium u. dgl., schwerere Metalle, die in der Technik als Verdichter bekannt sind, wie z. B. Ferrosilizium, Ferrophosphor, Eisen(II)-sulfid u.dgl.,auf den Kristallhabitus einwirkende Hilfsmittel, wie z. B. Alkylacylsulfonsäuren u. dgl., sowie Absorbentien oder Trocknungs- und Füllmaterialien, wie z. B. Nitrobaumwolle, Holzzellstoff u. dgl. Diese wahlweisen Zusätze können bis zu 20 Gew.-% des Explosivstoffs ausmachen. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Explosivstoffe kann irgendein Verfahren Anwendung finden, das die Dispergierung ener molekularen Kombination aus Schäumer una Stabilisator gewährleistet. Da der Erfolg der Erfindung hauptsächlich von einer innigen Dispergierung des Schäumers und Stabilisators abhängt, besteht die bevorzugte Arbeitsweise darin.
ho daß man Schäumer und Stabilisator zusammen unter Bildung einer Paste erhitzt und diese Paste als Bestandteil in die Explosivstoffmischung einarbeitet, die aus einem anorganischen. Sauerstoff abgebenden Salz in Mengen bis zu 75 Gew.-%, Wasser bis zu 20 Gew.-%,
f>5 einem wasserlöslichen organischen Nitrat als Sensibilisator in dem Bereich von 5 bis 25 fjew.-\ Verdickungsmiueln von 0,4 bis 2,0 Gew.-%, Vernetzungsmitteln von 0,02 bis 2,0 Gpw.-% und wahlweise Zusatzstoffen
'f
von 0 bis 20 Gew.-% besteht Luft wird in die Explosivstoffmischung durch mechanische Rührung eingebracht, bis die gewünschte Dichte erreicht ist Die Luft kann auch durch Zusatz oiniger der trockenen Bestandteile in einem späteren Stadium des Mischverfahrens oder durch übliche, in der Technik bekannte, chemische Gasbildung eingebracht werden. Der Explosivstoff kann dann dtirch Strangpressen in einen kleinkalibrigen Kunststoffilm oder in Papierpatronen abgefüllt werdea
Beispiele 1 -7
Um die Wirksamkeit mehrerer erfindungsgemäßer Kombinationen aus Schäumer und Stabilisator bei der Aufrechterhaltung der Schaumstruktur in durch organisches N itrat sensibilisierten Mischungen zu zeigen, wurde eine Reihe von Massen hergestellt, deren Grundzusammensetzung verschiedene Kombinationen aus Schäumer und Stabilisator zugesetzt wurden. Diese ExplosivstofTmischungen wurden in Patronen mit einem Durchmesser von 2,54 cm patroniert, 24 Stunden bei 35.5 C gelagert und mit verschieden starken Zündhütchen initialgezündet, wobei die Leichtigkeit der Initialzündung der Patrone ein Maßstab für die Wirksamkeit des Lufteinschlusses ist Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben. Die Grundzusammenseizung des Explosivstoffes war wie folgt:
Ammoniumnitrat1)
Natriumnitrat1)
Kaliumpyroantimonat
Modifizierter Guar-Gummi Zinknitrat
Zinkchromat
Gilsonit1)
Äthylenglykolmononitrat2) Wasser
Äthylenglykol
Siliziummetall
Gew.-0',.
bis zu
10-17
0,03
0,6
0,2
0,5
bis zu
18,0
7,94
1,6
5.0
') Die Mengen an Ammoniumnitrat. Nairiumn -'.-al und Gilsonit wurden geringfügig variiert, um in ücr Endmischung ein SauerstofTgleichgewicht \on -0.5 einzi'halten.
:) Technische Qualität mit etwa 90% Athylenglykolmunnnitrat.
Tabelle I
Beispiele
I
Schäumer
Äthoxyliertes Ammo·
niumlaurylsulfat
(60 Gew.-% aktiver Bestandteil)
Ammoniumlaurylsulfat
(28 Gew.-% aktiver Bestandteil)
Natrium-N-methyl-N-kokosäuretaurat
(24 Gew.-% aktiver Bestandteil)
Natrium-N-methyl-N-palmitylsäureretaurat
(44 Gew.-% aktiver Bestandteil)
I-Koko-Häthyl-jff-oxipropansäure)-imidazolin
(35 Gew.-% aktiver Bestandteil)
0.90
0.45
1.8
2,0
1,1
1.4
Stabilisatoren
Stearylalkohol
Gemisch (5U/5O) aus
Arachidyl- und Behenylaminen
0,14
0.07 0.35
0.2
0,2
Glycerinmonostearat
J
7 		l'orlsct/Ling Beispiele
1		 25 1 07 572 8 5 6 7
1,17 1,17 1,23 1,08 1,18
Besondere Eigenschaften
Dichte der Massen		 I1)
Nr. 8 F/C
Hütchen
2,0		 1
Nr. F/C
Hütchen
1,5		 3 4 1
HS
Hütchen
3,6		 1
Nr. F/C
Hütchen
1,5		 1
Nr. 8 F/C
Hütchen
2,0
Mindest-Initialzünder in
2,54 cm 0 bei 4,5 C
Relative Festigkeit des
Hütchens		 1,16 1,19
1 1'')
Nr. 8 F/C HS
Hütchen Hütchen
2,0 3,6
') F7C = Standard Fulminat/Chloral-Detonator.
:) HS = Handelsüblicher Detonator hoher Festigkeit, 0,8 g PETN Grundcharge.
Die oberflächenaktiven StofTe waren handelsübliche Produkte; die Schäumer enthielten inaktivesTrägermaterial. die Stabilisatoren waren im wesentlichen reines aktives Material.
Beispiele 8-15
Um die Bedeutung des Stabilisators für die Erhaltung eines wirksamen Lufteinschlusses zu zeigen, wurde eine Reihe von Explosivstoffen wie in den Beispielen 1 -7 hergestellt, denen entweder Schäumer/Stabilisator-Kombinationen zugesetzt waren oderdiestabilisatorfrei waren. Das Fehlen der Zündhütchenempfindlichkeit bei fehlendem Stabilisator zeigt die Wichtigkeit des Stabilisators für die Komplexbildung mit dem benaumeran,umdie eingeschlossene Luft in einer wirkungsvollen Form zu halten, die Ergebnisse sind in der Tabelle II angegeben. Die Grundzusammensetzung des Explosivstoffs bei den Beispielen 8 - 15 war wie folgt:
Gew.-"/!.
Ammoniumnitrat1) bis zu 58
Natriumnitrat 10
Kaliumpyroantimonat 0.03
Modifizierter Guar-Gummi 0,6
Zinknitrat 0,2
Äthylenglykolmononitrat 20,0
Wasser 9,4
Äthylenglykol 1,5
Gilsonit1) bis zu 1.6
Zinkchromat 0.5
Ammoniumnitrat und Gilsonil wurden so eingestellt, daß ein SauerstofTgleichgewicht von -0,5 eingehalten wurde.
Tabelle H
Beispiel Schäumer
(Gew.-%)
8 Äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat1) 0,9
9 Äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat1) 0,9
10 Natrium-N-Kokosnußsäure-N-methyltaurat2) 2,0
11 Natrium-N-Kokosnußsäure-N-methyltaurat2) 2,0
12 Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat3) 1,2
13 Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat3) 1,2
14 Triäthanolaminlaurylsulfat") 0,68
15 Triäthanolaminlaurylsulfat4) 0,68
') Handelsübliches Produkt mit 60 Gew.
2) Handelsübliches Produkt mit 24 Gew.
3) Handelsübliches Produkt mit 44 Gew
4) Handelsübliches Produkt mit 40 Gew
Stabilisator (Gew.-%)
Stearylalkohol 0,14 Kein Stearylalkohol
Kein Stearylalkohol 0,25
Kein Stearylalkohol 0,07
Kein
-% aktivem Bestandteil .-% aktivem Bestandteil -% aktivem Bestandteil -% aktivem Bestandteil Formeldichte gemischt geprüft
1.13
1,10
1,11
1,17
1,11
1,14
1,12 1,16
1,09 1,10
1,12 1,18
1,05 1,06
1,15 1,50
Empfindlichkeit 2.54 cm 0 bei 4.5 C
Detoniert mit einem Zündhütchen Nr. 8 F/C Keine Detonation mit einem HS-Hütchen
Detoniert mit einem Zündhütchen Nr. 8 F/C
Keine Detonation mit einem HS-Hütchen
Detoniert mit einem Zündhütchen Nr. 8 F/C Keine Detonation mit einem HS-Hütchen
Detoniert mit einem Zündhütchen Nr. 7 F/C
Keine Detonation mit 2,5 g-RDX-Initialzünder
709 525/282
Beispiele 16-18
10
Um die Vielseitigkeit der Schaumer/Stabilisator-Kombination für die Beibehaltung einer stabilen, brauchbaren Schaumstruktur bei einer Mehrzahl ? wasserlöslicher organischer Nitrat-Sensibilisatoren zu zeigen, wurde eine Reihe von Explosivstoffmassen mil verschiedenen wasserlöslichen organischen Nitrat-Sensibilisatoren wie in den vorigen Beispielen hergestellt. In allen drei Beispielen war der Schäumer ein handelsübliches, äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat (60% aktiver Bestandteil) und der Stabilisator eine Mischung aus 50% Arachidylamin und 50% Behenylamin, wobei die Kombination aus Schäumer und Stabilisator 6,4 Teile handelsüblichen Schäumer auf 1 Teil Stabilisator enthielt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben. Die Grundzusammensetzung des Explosivstoffs war wie folgt:
Tabelle III
Gew.-"..
Organischer Nitrat-Sensibili- 18,0
sator
Natriumnitrat 15,0
Schäumer/Stabilisator 0,53
Modifizierter Guar-Gummi 0,8
Zinkchromat 0,2
Kaliumpyroaniimonat 0,02
Kaliumperchlorat 2,0
Siliziummetall 5,0
Wasser 8,0
Ammoniumnitrat') bis zu 53
Gilsonit1) bis zu 0,45
') Die Mengen an Ammoniumnitrat und Gilsonit wiirdiso eingestellt, dall ein Sauerstoffgleichgewicht von + 0.25 eir gehalten wurde.
Beispiel Wasserlösliches organisches
Nitrat
Dichte Mindestinitialzünder 2,54cm 0. 4,5 C
nach 24 Stunden nach 12 Tagen bei 35.5 C"
16 Äthylenglykolmononitrat 1,20
17 Athanolaminnitrat 1,19
18 Methylaminnitrat 1,24
Nr. 4 F/C Hütchen
Nr. 7 F/C Hütchen
Nr. 6 F/C Hütchen
1 Nr. 4 F/C Hütchen 1 Nr. 8 B/C Hütchen 1 Nr. 7 F/C Hütchen
Beispiele 19-23
Um die gute Dauerbeständigkeit bei der Schaumstruktur bei den erfindungsgemäßen Eyplosivstoffmassen zu zeigen, wurde eine Reihe von Explosivstoffen wie in den vorigen Beispielen unter Verwendung der in den Beispielen 16-18 benutzten Kombinationen der oberflächenaktiven Mittel hergestellt. Die Explosiv-
Tabelle IV
Stoffmassen wurden dann 4 Wochen oder langer be 35,5 C gelagert. Die Beständigkeit der Schaumsiruktu wird durch die erhalten gebliebenen Empfindlichkeiter der Massen in Tabelle IV angegeben, worin die Anteil«: der Bestandteile Gewichtsprozente sind.
Beispiel
19
20 21
Ammoniumnitrat 57,7 54,0 49,7 51,6 26.8
Natriumnitrat 10,0 10,0 16,4 13,2 30,7
Äthylenglykolmononitrat 18,0 18,0 18,0 18,0 22,5
Gilsonit 0,55 0,09 — _
Modifizierter Guar-Gummi 0,6 0,6 0,6 0,4 0,75
Silizium - - 5,0 5,0 5,0
Aluminium 3,0 - -
Kaliumperchlorat - - - 2,0 2,0
Zinkchromat 0,5 0,5 0,5 0,5 0,63
Kaliumpyroantimonat 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04
Hexachloräthan - - 0,3 —
Ferrosilizium - 5,0 - _
Äthylenglykol 1,8 1,8 1,8 1,8 2,3
Äthoxyliertes Ammoniumlauryl- 0,45 0,45 0,45 0,45 0,56
sulfat (60% aktiver Bestandteil)
Gemisch (50/50) aus Arachidyl- 0,07 0,07 0,07 0,07 0,09
und Behenylamin
Wasser 6,8 6,8 6,8 6,8 - 11,7
Zinknitrat 0,4 0,2 0,2 0,2 0,2
lleispiel
12
Mindesi-Initul/ünder
(2.54 cm 0. 4.5 O
nach 24 Stunden
tuch einer Lagerung von
4 Wochen oder langer bei 35.5 C Hütchen
1 Nr. 6 EB-llüichen
1 Nr. 8 F-/C-
1 Nr. 6 EB-Hütchen
1 Nr. 8 F/C-Hütchen
Nr. 7 FVC-Hütchen
Nr. 7 F/C-Hülchen
1 Nr. 4 FVC-Hütchen 1 Nr. 4 FVC-Hütchen
1 Nr. 5 F/C Hütchen
1 Nr. 5 F7C-Hütchen
Beispiele 24-28
Um die Vielseitigkeit der Schäumer/Stabilisator-Kombinationen in Explosivstoffmassen mit unterschiedlichem Wassergehalt zu zeigen, wurde eine Reihe von Explosivstoffen wie in den vorigen Beispielen hergestellt und auf ihre Empfindlichkeit geprüft. Die Explosivstoffe der Beispiele 26 und 27 enthalten neben den erfindungsgemäßen Sehä'umer/Stabilisaior-
Tabdle V
Kombinationen Fließhilfsmiliel und Sirangpreßhilfsmittel. Diese Massen wurden mit üblichen Gelatineschnecken-Strangpressen in Papierpatronen abgefüllt. Die Ergebnisse sind in Tabelle V aufgeführt, wobei die Anteile der Bestandteile in Gewich^pro/enten angegeben sind.
Beispiel 25 2b 27 2S
24 5,0 5.2 5,7 3.0
Wasser 11.0 51.9 58,3 58.0 53.8
Ammoniumnitrat 46.65 15.0 14.0 14,0 15.0
Natriumnitrat 15.0 v\y 13,0 12,5 17.3
Xthylenglykolmononitrat 17.4 0.82 - - 0.90
Gilsonit 0.15 0.4 0.73 0.56 0.4
Modifizierter Guar-Gummi 0.4 5.0 - - 5,0
Silizium 5.0 - 4.0 3.5 -
Aluminium - 2.0 - - 2.0
kaliumperchlorai 2.0 - - 1.8 -
Nitrobaumwolle - - 1.0 1.5 -
Zellstoff Nr. 1 - - 1.5 - -
Zellstoff Nr. 2 - 0.2 - 0.03 0.2
Zinkchromai 0.2 0.02 0.10 0.10 0.02
Kaliumpyroantimonat 0.02 1.6 1.3 1,3 1."
Äthylenglykol 1.5 0,45 0.42 0.50 0.45
Äihoxyliertes Ammoniumlauryl- 0.45
sulfat (60% aktiver Bestandteil) 0.07 - 0,10 0,07
Gemisch aus Arachidyl- und 0,07
Behenylamin (50/50) - 0,08 - -
Stearylalkohol - 0,2 - - 0,2
Zinknitrat 0,2 - 0,3 0,3 -
Kalk - - 0,07 0,14 -
Verdickungshilfsmittel - - 0,04 0,04 -
Borax - 2,54 cm 5,08 cm 3,81 cm 3,81 cm
Durchmesser 2,54 cm 1,13 1,20 1,21 1,09
Dichte 1,19 1 Nr. 4 YIC- 1 Nr. 8 F/C- 1 Nr. 8 F/C 1 Nr. 3 F/(
Mindestinitialzünder bei 4,5C 1 Nr. 5 YIC- Hütchen Hütchen Hütchen Hütchen
Hütchen
Aus dem Vorstehenden dürfte ersichtlich sein, daß eine durch wasserlösliches organisches Nitrat sensibilisi gelierte, wasserhaltige Explosivstoffmasse mit außergewöhnlicher Initialzündempfindlichkeit selbst in kle Chargen und nach sehr langen Lagerungszeiten geschaffen wurde.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Dickflüssiger, vernetzter, geschäumter, wasserhaltiger Explosivstoff, auf der Basis von Wasser, wenigstens einem anorganischer. Sauerstoff liefernden Salz, einem wasserlöslichen organischen Nitrat-Sensibilisator, einem Verdickungsmittel, einem Vernetzer für das Verdickungsmittel und eingeschlossenenGasblasen,dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasblasenstabilisator aus einer Kombination aus einem oberflächenaktiven Schäumer und einem oberflächenaktiven Stabilisator in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% des gesamten Explosivstoffes vorhanden ist '5
2. Explosivstoff nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumer/Stabilisator-Kombinationen ausgewählt sind aus den Gruppen
A. Oberflächenaktive Stabilisatoren aus der Gruppe der langkettigen (C12-C22) aliphatisehen Alkohole in Kombination mit hiermit verträglichen oberflächenaktiven Schäumern aus der Gruppe der Metallalkylsulfate, Salze der sulfatierten Alkohole und ihrer äthoxylierten Derivate, wie Triäthynolaminlaurylsulfat, Natriumlaurylsulfat, äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat, N-acylierten Aminosulfonsäuren und ihren Salzen, wie Natrium-N-methyl-N-kokosnußsäuretaurat, Natrium-N-methyl-palmitoyltaurat und Imidazolinderivate, wie 2-Kokos-l-(äthyl:/f-oxipropansäure)-imidazolin;
H. Oberflächenaktive Stabilisatoren aus der Gruppe der langkettigen (C12-C22) aliphatischen Amine und ihrer Salze in Kombination mit hiermit verträglichen oberflächenaktiven Schäumern aus der Gruppe, die aus Metallalkylsulfalen. Salzen äthoxylierter sulfatierter Alkohole, wie Natriumlaurylsulfat, äthoxyliertes Ammoniumlaurylsulfat, N-acylierten Aminosulfonsäuren und ihren Salzen, wie Natrium-N-methyl-N-kokosnußsäuretaurat, Natrium-N-methyl-N-palmitoyltaurat, besteht;
C. Glycerinmonoester als oberflächenaktive Stabilisatoren in Kombination mit äthoxyliertem Ammoniumlaurylsulfat als oberflächenaktivem Schäumer und
D. Ammoniumstearat oder Stearylalkohol als oberflächenaktiver Stabilisator in Kombination mit äthoxyliertem langkettigem Amin als oberflächenaktiver Schäumer.
3. Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten, dickflüssigen, vernetzten, geschäumten, wasserhaltigen Explosivstoffes nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsteil eines oberflächenaktiven Stabilisators und 0,4 bis 6,5 Gewichtsteile eines oberflächenaktiven Schäumers unter Wärmeeinwirkung zu einem pastenartigen Produkt mischt und dann 0,1 bis Gew -% dieses pastenartigen Produktes in einen aus Wa-.icr, anorganischem Sauerstoff lieferndem SaI/, wasserlöslichem organischem Nitrat-SensibiIisator, Verdickungsmittel und Vernetzer für das Verdickungsmittel bestehenden Explosivstoff einarbeitet. 6s
Die Erfindung betrifft einen dickflüssigen, vernetzten, geschäumten, wasserhaltigen Explosivstoff auf der Basis von Wasser, wenigstens einem anorganischen Sauerstoff liefernden Salz, einem wasserlöslichen organischen Nitrat-Sensibilator, einem Verdickungsmittel, einem Vernetzer für das Verdickungsmittel und eingeschlossenen Gasblasen, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die US-PS 36 53 992 beschreibt eine Explosivstoffmasse vom Typ eines Salzes in wäßriger Aufschlämmung, die als Sensibilisator ein wasserlösliches organisches Nitrat, nämlich ein lösliches Nitratoalkanol, enthält In der DT-OS 22 58 771 wird eine Gruppe von im wesentlichen wasserfreien gelatinösen und halbgelatinösen Explosivstoffmassen unter Verwendung des gleichen Sensibilisators beschrieben. Sowohl die Masse nach der US-PS 36 53 992 wie auch die nach der DT-OS 22 58 771 zeigt in Chargen kleinen Durchmessers einen Mangel an Empfindlichkeit bei der Initialzündung. Die wäßrige Aufschlämmung nach der genannten US-PS erweist sich gegenüber Initialzündung selbst in großen Chargen nur dann als empfindlich, wenn in den Mischungen Mikrohohlräume oder Gas'blasen enthalten sind. Dabei ist es auf diesem Gebiet hinreichend bekannt, daß Hohlräume in gelierten Mischungen auf flüssiger Basis die Explosionsempfindlichkeit steigern. Bei der Herstellung von Patronen kleinen Durchmessers aus wasserhaltigen Explosivstoffmassen ohne einen empfindlichen Selbstexplosivstoff, wie z. B.TNT, PETN u.dgl.,ist es Tür die Industrie ein Problem, während der Lagerung eine ausreichende Empfindlichkeit zu erhalten. (Mit Patronen kleinen Durchmessers sind Patronen gemeint, die gewöhnlich einen Durchmesser bis zu 5,08 cm haben.) Es wurde früh restgestellt, daß die Belüftung dickflüssiger gelierter wasserhaltiger Explosivstoffe durch die Zugabe eines Schäumers oder durch Einführen oder Einmischen von Luft oder Gas oder durch deren chemische Bildung in situ eine beachtliche Empfindlichkeitssteigerung zur Folge hat die auf dem gut bekannten »Hot spot«-Prinzip beruht. Es war jedoch auch bekannt, daß Luft oder Gas aus dickflüssigen wasserhaltigen Explosivstoffen leicht entweicht. Daher ist der Einsatz dieser lufthaltigen Massen im allgemeinen auf solche Anwendungsfälle beschränkt, wo die Mischung am Ort erfolgt und der Explosivstoff bald nach dem Mischen und Einbringen in weite Bohrlöcher zur Detonation gebracht wird. Um das Problem des Entweichens der Luft zu vermeiden, wurde die Verwendung von lufthaltigem festem Material vorgeschlagen, wie z. B. von Mikrohohlkörpern aus Harz oder Glas, feinteiligem Kork oder Holzzellstoff, Vermiculit u. dgl. Diese Vorschläge brachten wegen der Kosten des zugesetzten Bestandteils und den mit der Herstellung von Mischungen mit diesen Füllstoffen auftretenden Problemen nur mäßigen Erfolg.
In der US-PS 32 88 661 wurde vorgeschlagen, daß bei Verwendung wasserlöslicher oberflächenaktiver Stoffe die in wäßrige Explosivstoffmassen eingebrachte Lull in großer Menge aufgenommen werden kann. Es wurde jedoch gefunden, daß selbst diese größeren Volumen eingebrachter Luft aus kleinen Chargen oft schnell entweichen, was zu einem starken Abfall der Empfindlichkeit führt. Es wurde auch gefunden, daß der Einsatz dieser und anderer ähnlicher oberflächenaktiver Stoffe in Massen mit löslichen organischen Nitrat-Sensibilisatoren, wie z. B. Hydroxyalkylnitraten, nur von begrenztem Wert ist. weil sich eine Unverträglich-
DE19752507572 1974-02-21 1975-02-21 Stabilisierter, Gasblasen enthaltender Explosivstoff und Verfahren zu dessen Herstellung Expired DE2507572C3 (de)

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