-
Verfahren zur Herstellung von kompaktem
-
Nitroguanidin Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von kompaktem Nitroguanidin hoher Schüttdichte durch Herstellen einer heißen Nitroguanidin-Lösung
in einem ersten Lösungsmittel und Eingießen der Lösung in ein zweites, kälterer
Lösungsmittel, das sich mit dem ersten Lösungsmittel mischt, in welchem aber Nitroguanidin
nicht oder nur schwer löslich ist, wobei das Gemisch gerührt und abgekUhlt wird.
-
Nitroguanidin wird als Treib- und Explosivstoff verwendet, dessen
Detonationsgeschwindigkeit größer als die von T.N.T.
-
ist und das wegen seiner großen Stoßunempfindllchkelt und seiner höheren
Eigendichte gewisse Vorteile gegenUber herkömmlichen Explosivstoffen bietet. Auf
der anderen Seite hat aber Nitroguanidin den Nachteil, daß es aus wässriger Lösung
in langen Nadeln mit einem Schüttgewicht von 200 bis 300 g/l kristallisiert. Diese
Kristallnadeln müssen
- um eine weitere Verarbeitung zu ermöglichen,
mechanich zerkleinert werden. Bei einem solchen Zerkleinerungsprozeß wird jedoch
nur die Länge der Nadeln verkürzt,ohne daß ich dadurch eine nennenswerte Erhöhung
der Schüttdihte erreichen läßt. Schließlich ist das Mahlen eines Expiusivstoffes
wie Nitroguanidin nicht ohne Hisiko.
-
Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, den Zerkleinerungsprozeß
durch entsprechende Lenkung der KristallisaLiotl zu Vermeiden, indem beispielsweise
Nitroguanidin in feiner Form (US-PS 23 1?4; 577, 23 95 856, 24 45 478) oder mit
großer Ober fläche (DT-PS 10 10 880, 11 42 860, FR-PS 11 16 300) auskristallisiert
wird. Andere Verfahren gehen dahin, die Sct,üdichte durch Änderung der Oberflächenform
zu erhöhen. So ist es bekannt, der wässrigen Nitroguanidin-Lösung Stoffe zuzugeben,
wie beispielsweise Nitroguanylhydrazon des Benzaldhyds (US-PS 29 46 820, GB 11 96
731), Polyvinylalkohol (DT-PS 10 48 528) oder Mannan (JP-PS 16 467). Diese Zusätze
wirken sämtlich in Richtung kompakter Kristalle, wobei Schüttdichten zwischen 600
bis 900 g/l erreicht werden sollen.
-
Schließlich ist es nach dem eingangs genannten Verfahren tkannt, eine
heiße wässrige Lösung von Nitroguanidin mit einer Temperatur um 1000 Celsius in
ein anderes Lösungsmittel, das sich mit Wasser mischt, für Nitroguanidin jedoch
keine oder nur eine sehr geringe Lösungsfähigkeit besitzt, eingegossen wird. Dabei
weist das zweite Lösungsmittt 1 anfangs etwa Rautemperatur auf und die Mischung
wird anschließend langsam abgekühlt. Als zweites Lösungsmittel werden Methanol,
Äthanol und Aceton vorgeschlagen (Canadian Journal of Research, Juli 1947, Nr. 4,
Seite 257 bis 263). Mit diesem bekannten Verfahren -rden gegenüber anderen herkömmlichen
Verfahren größere Kristalle und - bei günstig-sten Versuchsbedingungen - ein maximales
Schüttgewicht von 960 g/l erzielt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren
dahingehend weiterzubiln, daß neben höheren Schüttdichten gute Fließeigenschaften
erreicht werden können, die es insbesondere gestatten, Nitroguanidin aufzuschlämmen
und als gießfähige Masse verarbeiten zu können.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dan das erste Lösungsmittel
aus mehrwertigen, niederen Alkoholen, deren Mono- und Dialkyläthern,aus Dimethylformamid
oder Dimethylsulfoxid oder aus einem Gemisch derselben besteht.
-
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird demzufolge zunächst eine
heiße Nitroguanidin-Lösung mit einem der vorgenannten Lösungsmittel hergestellt,
und zwar bei einer erhöhten Temperatur. Diese Nitroguanidin-Lösung wird dann in
ein zweites Lösungsmittel, welches sich mit dem ersten Lösungsmittel mischt, Nitrcguanidin
jedoch nicht oder nur schwer löst, eingegossen und unter Abkühlung gerührt. Versuche
haben gezeigt, daß mit diesem Verfahren Nitroguanidin in kugeliger Form auskristallisiert,
wodurch eine optimale Schüttdichte und gute Verarbeitungsfähigkeit erreicht wird.
-
Die Nitroguanidin-Lösung kann neben dem erfindungsgemäßen ersten Lösungsmittel
Wasser als weiteres Lösungsmittel enthalten. Das zweite Lösungsmittel kann - wie
beim Stand der Technik - ans einem niederen aliphatischen Alkohol oder Aceton, aber
auch aus Tetrahydrofuran, Dioxan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Benzol
bzw. aus einem Gemisch derselben bestehen. Die Ausgangstemperatur der Nitroguanidin-Lösung
in dem ersten Lösungsmittel beträgt vorzugsweise zwischen 80 und 1200 Celsius, während
das zweite Lösungsmittel vorzugsweise eine Temperatur von etwa Oo Celsius
aufweist.
Diese Temperatur erhöht sich beim Eingießen der heiß Nitroguanidin-Lösung auf Temperaturen
zwischen 30 und 500 Celsius. Es hat sich deshalb als vorteilhaft erwiesen, das Gemisch
aus Nitroguanidin-Lösung und dem zweiten Lösungsmittel ständig bis ca. Oo Celsius
abzukUhlen.
-
Schließlich kann es von Vorteil sein, dem zweiten Lösungsmittel lösliche
und/oder unlösliche Zusätze zuzugeben, beispielsweise Si02, TiO2 CuO, PbO oder feinkörniges
Nitroguanidin als Kristallisationskeime oder ein Netzmittel aus der Gruppe Alkylsulfonate.
-
Nachstehend werden einige Auzführungsbeispiele angegeben: BeisDiel
I 40 g Nitroguanidin werden in einem Gemisch von 250 ml glycerin und 250 mL Wasser
bei ca. 950 Celsius gelöst und unter Rühren in 11 Propanol-(2) von Oo Celsius gegossen.
Das Produkt fällt sofort aus. Die Temperatur steigt daS,el auf ca. 440 Celsius an.
Durch weiteres Rohren im Eisbad kühlt die Mischung auf Oo Celsius ab. Nach Ih Rühren
wird das ausgefallene Nitroguanidin abgesaugt, mit Propanol-(2) gewaschen und bei
70 bis 80° Celsius getrocknet. Das Nitroguanidin hat kugelige Form.
-
Ausbeute: 30,7 g entsprechend76,75X Schüttdichte: 940g/1 Beispiel
II In 0,5 1 Äthylenglykol werden bei 100 bis 1100 Celsius 509 Nitroguanidin bei
100 bis 1100 Celsius gelöst und
unter Rühren zu 1,5 1 Aceton von
0° Celsius gegossen.
-
Die Temperatur steigt dabei auf ca. 36 Celsius an.
-
Durch weiteres Rühren im Eisbad kühlt die Mischung auf Oo Celsius
ab. Nach einer Stunde Rühren im Eisbad wird das ausgefallene Nitroguanidin abgesaugt,
mit Aceton gewaschen und bei 70 bis 80° Celsius getrocknet. Das ausgefallene Nitroguanidin
hat kugelige Form.
-
Ausbeute: 42 g entsprechend 84% Schüttdichte: 1020 g/l Neben den beschriebenen
Glycerin und Äthylenglykol als erstem Lösungsmittel kommen im Sinne der erfindungsgemäßen
Lehre auch Propandiol oder Butandiol in Frage. Gute Ergebnisse konnten auch mit
den Mono- und Dialkyläthern von Äthylenglykol bzw. Diäthylenglykol erreicht werden.
-
Die reilchengröße des ausfallenden Nitroguanidin läßt sich durch Einbringen
sehr feiner Nitroguanidinteilchen in das zweite Lösungsmittel zu kleineren Werten
hin verschieben.