DE2948332C2

DE2948332C2 - Wasser-in-Öl-Sprengmittelemulsion

Info

Publication number: DE2948332C2
Application number: DE2948332A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Fukatsu; Katsuhide Hattori; Masao Aichi Takahashi
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS5575993A; US4315784A; DE2948332A1; JPS5742596B2; CA1135512A

Description

Forlsetzung

US-PS

Emulgiermittel

3 442 727
3 164 503
3 447 978
3 765 964
3 356 547

3 770 522

4 008 108
3 617 406

3 674 578

Alkylphosphorsäureester
Sorbitanfettsäureester

(1) Calciumstearat

(2) Zinkstearat

(1) Ammoniumstearat

(2) Alkalimetallsalz der Stearinsäure Natriumstearat

(1) Polyoxyäthylenalkylester

(2) Polyoxyäthylenalkohol

(3) Polyoxyäthylenalkyläther

(1) Metallsalz der Oleinsäure

(2) Sorbitanfettsäureester

(3) Äthylenoxidkondensat einer Fettsäure

(4) Dodecylbenzolsulfonsäure

(5) Tallölamid

Die vorstehend erläuterten verschiedenartigen Emulgiermittel werden zwar bekanntermaßen benutzt, aber fast alle W/O-Sprengmittelemulsionen, bei denen ein anderes Emulgiermittel als Sorbitanfettsäureester verwendet wird, haben eine geringe Emulsionsstabilität beim Lagern und eine unzureichende Sprengwirkung und Detonierbarkeit bei niedriger Temperatur. Dagegen haben W/O-Sprengmittelemulsionen mit Sorbitanfettsäureester als Emulgiermittel eine gute Emulsionsstabilität beim Lagern, Sprengwirkung u. dgl. Handelsübliche Fettsäureester sind jedoch nicht immer aus einer einzigen Komponente zusammengesetzt und enthalten oftmals ihre Isomeren, Polykondensate u. dgl. Deshalb hat es sich als schwierig erwiesen, W/O-Sprengmittelemulsionen mit beständiger Güte herzustellen durch Verwendung von handelsüblichen Sorbitanfettsäureestern.

Es sei noch erwähnt, daß aus der US-PS 39 23 565 und der DE-AS 26 20 097 schlammartige Wasser-Gel-Sprengstoffe (sog. »Slurries«) bekannt sind, die sich von den Wasser-Gel-Sprengstoffen vom W/O-Emulsionstyp grundlegend unterscheiden. So enthält die Emulsion gemäß der US-PS 39 23 565 anorganische Oxydationsmittel, Wasser, Brennstoffe, ein Eindickungsmittel und einen Sensibilisator, der u. a. ein Imidazolinderivat sein kann. Letzteres dispergiert Ammoniumnitratkristalle einheitlich in dem Schlammsprengstoff, um Abscheidung und Ausfällung von groben Kristallen zu verhindern. Außerdem führt es zur Sensibilisierung feine einheitliche Blasen in den Schlammsprengstoff ein. Das Imidazolinderivat ist hier kein Emulgiermittel. Es hat keinerlei Einfluß auf die Detonierfähigkeit des Sprengstoffes bei niedriger Temperatur. — Dies trifft auch zu für den Schlammsprengstoff gemäß der DE-AS 26 20 097, bei dem ebenfalls ein Imidazolinderivat eingesetzt wird, jedoch lediglich als Aufschäummittel, um den Sprengstoff zu sensibilisieren.

Erfindungsgemäß wurden über einen langen Zeitraum verschiedenartige Untersuchungen angestellt, wobei die vorstehend aufgezeigten Probleme berücksichtigt wurden. Dabei wurde gefunden, daß eine Substanz, die bisher nie als Emulgiermittel für W/O-Sprengmittelemulsionen verwendet worden ist, aus einer wäßrigen Lösung von anorganischen oxydierenden Salzen, wie Ammoniumnitrat u.dgl. (einer wäßrigen Lösung von oxydierenden Salzen) und einem Öl und/oder Wachs eine stabile W/O-Emulsion bilden kann. Ferner wurde gefunden, daß die W/O-Sprengmittelemulsionen, die durch Verwendung dieses Emulgiermittels erhalten worden sind, eine ausgezeichnete Emulsionsstabilität beim Lagern, Sprengwirkung, Detonierbarkeit bei niedriger Temperatur u. dgl. aufweisen.

Die Erfindung besteht folglich in einer W/O-Sprengmittelemulsion aus Ammoniumnitrat oder einem Gemisch aus Ammoniumnitrat und anderen anorganischen oxydierenden Salzen (nachstehend abgekürzt »anorganische oxydierende Salze, wie Ammoniumnitrat u.dgl.«). Wasser, einem öl und/oder Wachs, einem dichtesteuernden Mittel in Form von freien Gasblasen oder in Form von hohlen Mikrokügelchen sowie einem Emulgator; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion als Emulgator ein l-Hydroxyäthyl-2-imidazolinderivat der allgemeinen Formel

R-C

N —CH,

N-CH₂

CH₂CH₂OH

enthält, wobei R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 10 bis 26 Kohlenstoffatomen ist.

Die W/O-Sprengmittelemulsionen nach der Erfindung werden so hergestellt, daß A) anorganische oxydierende Salze, wie Ammoniumnitrat u. dgl., vollständig oder teilweise in Wasser von 55 bis 75° C gelöst werden, um eine wäßrige Lösung der oxydierenden Salze zu bereiten, B) ein Öl und/oder Wachs mit dem vorstehend genannten i-Hydroxyäthyl-2-imidazolinderivat (Emulgiermittel) bei 55 bis 75⁰C vermischt wird, um ein homogenes flüssiges Gemisch aus Öl und/oder Wachs und dem Emulgiermittel zu erhalten, C) die wäßrige Lösung des Oxydationsmittels mit dem

■ homogenen flüssigen Gemisch von öl und Emulgiermittel bei 55 bis 75° C unter Rühren vermischt wird, um eine Emulsion zu gewinnen, D) die Emulsion mit verbliebenen anorganischen oxydierenden Salzen, wie Ammoniumnitrat u.dgl. vermischt wird in dem Fall, daß die anorganischen oxydierenden Salze in der vorstehend genannten Stufe A) nur teilweise eingesetzt worden sind, und E) hohle Mikrokügelchen und/oder ein chemisches Aufschäummittel der Emulsion zugesetzt wird, wodurch die Dichte der Emulsion durch das Vorhandensein der hohlen Mikrokügelchen oder der Bläschen, die das anorganische Aufschäummittel gebildet hat, gesteuert wird. Erfindungsgemäß können folgende Bestandteile eingesetzt werden: Andere anorganische oxydierende Salze als Ammoniumnitrat, die zusammen mit diesem eingesetzt werden können, sind Nitrate, wie Natriumnitrat, Calciumnitrat u.dgl.. Chlorate, wie Natriumchlorat od. dgl.. Perchlorate, wie Natriumperchlorat u.dgl. Als Öl und/oder Wachs werden Öle, wie Leichtöl, Schweröl u. dgl, und Wachse, wie Paraffinwachs., Vaseline, mikrokristallines Wachs u. dgl. verwendet. Diese Öle und/oder Wachse können in beliebigen Mischungsverhältnissen in Abhängigkeit von der Konsistenz des angestrebten Sprengniittels eingesetzt werden. Das als Emulgiermittel verwendete l-Hydroxyäthyl-2-iimidazolinderivat ist nicht besonders eingeschränkt, aber die Anzahl der Kohlenstoffatome von R sollte !0 bib 26 betragen, vorzugsweise 12 bis 22. Als hohle Mikrokügelchen und/oder ein chemisches Aufschäummittel (nachstehend als dichtesteuernde Mittel bezeichnet) können folgende Stoffe verwendet werden: Hohle Mikrokügelchen aus Glas, synthetischem Harz, Quarz, Shirasu (besondere Quarzart) u. dgl. Es ist nicht notwendig, daß diese hohlen Mikrokügelchen die besonders feinen und teuren sind, sondern grobe hohle Mikrokügelchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 500 μπι können verwendet werden. Die chemischen Aufschäummittel sind anorganische, wie beispielsweise ein Gemisch aus Alkalimetallborhydrid oder Natriumnitrit mit Harnstoff, und organische, wie Ν,Ν'-Dinitrosopentamethylentetramin, Azodicarbonamid, Azobisisobutyronitril u. dgl.

Das Mischungsverhältnis dieser Bestandteile für die W/O-Sprengmittelemulsionen nach der Erfindung sollte festgelegt werden, indem man das Sauerstoffgleichgewicht, Detonierbarkeit, Festigkeit, Konsistenz und Produktivität berücksichtigt. Im allgemeinen werden 50 bis 90% anorganische oxydierende Salze, wie Ammoniumnitrat u. dgl., 5 bis 20% Wasser, 2 bis 7% öl und/oder Wachs, 1 bis 5% Emulgiermittel, 1 bis 10% hohle Mikrokügelchen und 0,1 bis 2% eines chemischen Aufschäummittels eingesetzt (die Prozentzahlen verstehen sich als Gewichtsprozente).

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen iin einzelnen erläutert, wobei Teile und Prozente jeweils Gewichtsteile und Gewichtsprozente sind.

Bei der Auswertung der W/O-Sprengmittelemulsionen gemäß den Beispielen wurde die Etnulsionsstabilität beim Lagern durch den Temperaturzyklustest und die Detonierbarkeit bei niedriger Temperatur und die Sprengwirkung durch den Initialzündungstest und die Detonationsgeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt bestimmt. Der Terriperatuizykluslest wurde wie folgt durchgeführt: Eine Probe der W/O-Sprengmittelemulsion wurde 14 Stunden lang bei 0°C und dann 7 Stunden lang bei 40°C geheilten, was einen Zyklus ergibt. Dieser wurde wiederholt., wobei die Anzahl der Zyklen bestimmt wurde, bei der die Emulsion zusammenbrach. Der Initialzündungstest und die Messung der Detonationsgeschwindigkeit wurden wie folgt vorgenommen: Eine Probe der Sprengmittelemulsion wurde in ein Polyäthylenrohr mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Länge von 200 mm eingebracht, und das Rohrende wurde verschlossen, wodurch eine Hülse erzeugt wurde. Diese Hülse wurde in einem Thermostaten mit niedriger Temperatur auf die Versuchstemperatür eingestellt und dann wieder aus dem Thermostaten herausgenommen. Ein Meßfühler wurde in die Hülse eingepaßt, und die Sprengmittelprobe in der Hülse wurde mittels einer elektrischen Sprengkapsel Nr. 6 bei unbeschränkten Bedingungen auf Sand gezündet Die

is Detonationsgeschwindigkeit der Sprengmittelprobe wurde mittels eines Digitalrechners bestimmt.

Vergleichsbeispiel 1

Eine W/O-Sprengmittelemulsion mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung wurde auf folgende Weise bereitet: Zu 36 Teilen Wasser wurden 160 Teile Ammoniumnitrat, 40 Teile Natriumnitrat und 40 Teile Calciumnitrat zugesetzt, und das erhaltene Gemisch wurde zum Auflösen der Nitrate im Wasser und zur Gewinnung einer wäßrigen Lösung der oxydierenden Salze auf etwa 65° C erhitzt. Währenddessen wurden 8 Teile Butylstearat als Emulgiermittel zu 14 Teilen Leichtöl Nr. 2 zugesetzt und das erhaltene Gemisch zur Gewinnung einer homogenen flüssigen Mischung von

Emulgiermittel und Öl auf etwa 65° C erhitzt. Die wäßrige Oxydationsmittellösung wurde allmählich zu dem homogenen flüssigen Gemisch von Emulgiermittel und öl zugesetzt, wobei mittels eines gebräuchlichen Propellerrührers mit einer Geschwindigkeit von 300 UpM gerührt wurde. Nach Beendigung des Zusatzes wurde das Gemisch zur Gewinnung einer Emulsion mit einer Temperatur von 65°C mit einer Geschwindigkeit von 1500 UpM weiter gerührt. Anschließend wurde die Emulsion mit 24 Teilen hohlen Mikrokügelchen aus Glas als dichtesteuerndem Mittel verknetet, um die W/O-Sprengmittelemulsion fertigzustellen.

Die erhaltene W/O-Sprengmittelemulsion wurde dem Temperaturzyklustest und dem Initialzündungstest unterzogen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Vergleichsbeispiele 2 bis 9

Auf die im Vergleichsbeispiel 1 angegebene Weise so wurden W/O-Sprengmittelemulsionen mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung bereitet In diesem Fall wurden nur bei den Vergleichsbeispielen 3,4 und 8 Emulsionen gebildet. Deshalb konnten auch nur die Emulsionen dieser Beispiele dem Temperaturzyklustest und dem Initialzündungstest unterzogen werden. Bei den Vergleichsbeispielen 2, 5, 6 und 7 konnten keine Emulsionen gebildet werden, so daß auch keine hohlen Mikrokügelchen aus Glas zum Einsatz gelangten (die in Tabelle 2 angegebenen Mengen an hohlen Mikrokügelchen bedeuten die Mengen, die im Falle der Emulgierung zugesetzt worden wären).

Beispiel 1

Eine W/O-Sprengmittelemulsion mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung wurde auf die folgende Weise bereitet: Zu 36 Teilen Wasser wurden 160 Teile Ammoniumnitrat, 40 Teile Natriumnitrat und 40 Teile Calciumnitrat zugesetzt, und das erhaltene Gemisch

wurde zum Auflösen der Nilrate und zur Gewinnung einer wäßrigen Lösung der oxydierenden Salze auf etwa 65°C erhitzt. Währenddessen wurden 8 Teile 1-Hydroxyäthyl-2-alkyl-(reiskleieöl)-2-imidazolin zu 18 Teilen Leichtöl Nr. 2 zugesetzt und das erhaltene Gemisch zur Erzeugung einer homogenen flüssigen Mischung aus Emulgiermittel und öl auf etwa 65°C erhitzt. Die wäßrige Lösung der oxydierenden Salze wurde allmählich zu dem homogenen flüssigen Gemisch aus Emulgiermittel und öl zugesetzt, wobei mit einem ιυ gebräuchlichen Propellerrührer mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 UpM gerührt wurde. Nach Beendigung des Zusatzes wurde das erhaltene Gemisch bei einer Geschwindigkeit von 1500UpM weiter gerührt, um eine Emulsion von 65°C zu erhalten. Anschließend wurde die Emulsion mit 24 Teilen hohlen Mikrokügelchen aus Glas als dichtesteuemdem Mittel verknetet. Die erhaltene W/O-Sprengmittelemulsion wurde dem Temperaturzyklustest und dem Initialzündungstest unterzogen, und die Detonationsgeschwindigkeit wurde gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Beispiele 2bis7

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden W/O-Sprengmittelemulsionen mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung bereitet. Die erhaltenen Emulsionen wurden dem Temperaturzyklustest und dem Initialzündungstest unterzogen, und die Detonationsgeschwindigkeit wurde gemessen. Die erhaltenen so Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. In Beispiel 4 wurde jedoch das erhaltene Gemisch, nachdem ein chemisches Aufschäummittei (Dinitrosopentamethylentetramin) als dichtesteuerndes Mittel zugesetzt worden war, zum Zersetzen und Aufschäumen 2 Stunden lang in einem J5 auf 50°C gehaltenen Thermostaten erhitzt.

CG —

— VI Vi

Vi-- (N

><n ι «

I-; Tt Tt (N

MIM MIM

I"-. Tt Tj- (N On (N (N *-

Γ-; rf Tf (N On (N (N ~ Tj-

I-; τ}· Tf fN

O>^ (N (N νϊ TT „ „ „

O* (N (N —-TJ- — ^ ^

Γ-; TT TJ; (N ON (N (N — Τ}¹ τ-· T—I T-I

I-; TJ- TJ- (N On (N (N —

I-; Tt Tt (N On (N (N T-i

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I ΓΙ I

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a» rl

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S-8 3^1 I a » § § a iSB

l|läu-i|

"^ CQ

Tabelle 2b

Zusammensetzung (%) Emulgiermittel nach der Erfindung (a)
(b)

öl oder Wachs Leichtöl Nr. Ungereinigtes mikrokrist. Wachs

Dichtesteuerndes Mittel Hohle Mikrokügelchen Glas Harz

Shirasu Chemisches Aufschäummittel

Emulgierung Stabilität nach dem Temperaturzyklus

Initialzündungstest (flach Tempetatur-

zyklustest) Detonationsgeschwindigkeit (m/s) nach

Temperaturzyklus Dichte (g/cm³)

Anmerkungen: ') Emulgiermittel:

(1) Butylstearat

(2) Kaliumstearat

(3) Polyoxyäthylenoctadecylamin

(4) Alkyl(kokosnußöl)phosphorsäureeüter

(5) Polyoxyäthylenmonooleat

(6) Polyoxyäthylenketyläther

(7) Dodecylbenzolsulfonsäure

Vergleichsbeispiele 1 2

Beispiele

2

- 2.5 2.5

4.3

7.5

4.3 4.3

7.5

7.5

Emul. —	Emul.	Emul. —
ZB	ZB	ZB
1 —	1	2 —
20⁰C	20⁰C	20 °C
nein —	nein	nein —

(8) Alkyl(kokosnußöl)alkylolamid

(9) Polyoxyäthylenalkohol

²) Emulgierung nach der Erfindung:

a) 1 -Hydroxyiithyl-2-alkyl(reiskleieöl)-2-imidazolin

b) l-Hydroxyiithyl-2-alkyl(kokosnußöl)-2-imidazolin

c) l-Hydroxyäthyl-2-alkyl(talg)-2-imidazolin.

³) Hohle Mikrokügelchen auf Phenolharz.

*) Das chemische Aufschäummittel ist Dinitrosopentamethylentetramin.

⁵) In der Spalte „Emulgierung" bedeutet der Ausdruck „Emul.", daß eine Emulsion gebildet worden ist, während der Ausdruck,.—" anzeigt, daß keine Emulsion gebildet wurde.

⁶) In der Spalte „Stabilität nach dem Temperaturzyklus" bedeutet die angegebene Zahl die Anzahl der durchgeführten Temperaturzyklen, und der Ausdruck „gut" bedeutiit, daß nach Durchführung dieser mehrfachen Temperaturzyklen der Emulsionszustand gut war, während der Ausdruck „ZB" (Zusammenbruch) bedeutet, daß die Emulsion nach der angegebenen Anzahl von Temperaturzyklen zusammenbrach.

⁷) In der Spalte „Initialzündungstest" ist in der oberen Reihe die Testtemperatur angegeben, während in der unteren Reihe der Ausdruck ,ja" bedeutet, daß das Sprengmittelgemisch detonierte, und der Ausdruck „nein", daß es nicht detonierte.

⁸) In der Spalte „Detonationsgeschwindigkeit" bedeutet die angegebene Zahl die Detonationsgeschwindigkeit bei dem genannten Initialzündungstest.

2.5

4.3

4.3 —

— — — 4.3

1.8

1.6
1.6

- — 2.0 2.0 — -

— 2.0

3.8 3.8 3.8

7.5

7.4

5.1

— - — — 7.5

— —	—	—	—	1.0	—	—	—	K)
Emul. —	Emul.	Emul.	Emul.	Emul.	Emul.	Emul.	Emul.	to
ZB	gut	gut	gut	gut	gut	gut	gut
1 —	30	30	30	30	30	30	30	OO
20 °C	-20 °C	-20°C	-20 °C	-20 °C	-20 °C	-20 °C	-20 °C	OJ
nein —	Ja	Ja	Ja	ja	Ja	Ja	ja	OJ K -\
_ _	4080	4210	3330	3810	4170	4210	4150
	1.07	1.05	1.03	1.05	1.08	1.04	1.16

Die Ergebnisse der vorstehenden Vergleichsbeispiele und Beispiele werden nachstehend diskutiert. In den Vergleichsbeispielen 2, 5, 6 und 9 wurde versucht, mit Kaliumstearat, Polyoxyäthylenmonooleat, Polyoxyäthylenketoyläther, Dodecylbenzolsulfonsä'ure bzw. PoIyoxyäthylenalkohol als Emulgiermittel Emulsionen herzustellen, jedoch ohne Erfolg. In den Vergleichsbeispielen 1, 3, 4 und 8 konnten W/O-Sprengmittelemulsionen mit Butylstearat, Polyoxyäthylenoctadecylamin, Alkyl-(kokosnußöl)-phosphorsäure bzw. Alkyl(kokosnußöl)-alkylolamid als Emulgiermittel gebildet werden. Als jedoch der Temperaturzyklustest durchgeführt wurde, brachen die Sprengmittelemulsionen der Vergleiehsbeispiele 1,3,4 und 8 nach 1, 1,2 bzw. 1 Temperaturzyklus zusammen, und die zusammengebrochenen Emulsionen waren nicht mehr in der Lage, mittels einer Sprengkapsel Nr. 6 bei 20°C zu detonieren.

Bei Beispiel 1 wurde mit l-Hydroxyäthyl-2-alkyl(reiskleieöl)-2-imidazolin als Emulgiermittel eine gute W/O-Sprengmittelemulsion ausgebildet. Noch nach 30 Temperaturzyklen war der Emulsionszustand der Emulsion ohne jede Veränderung gut, und sie konnte mittels einer Sprengkapsel Nr. 6 bei einer hohen Detonationsgeschwindigkeit von 4080 m/s bei — 20°C detonieren.

Bei den Beispielen 2,3 und 4 wurden W/O-Sprengmittelemulsionen mit demselben Emulgiermittel wie bei Beispiel 1 und unter Verwendung von hohlen Mikrokügelcherj aus Harz, aus Shirasu bzw. mit Dinitrosopentamethylentetramin als dichtesteuernden Mitteln gebildet. Als die Sprengmittelemulsionen dem Temperaturzyklustest unterworfen wurden, behielten die Emulsionen ihren guten Emulsionszustand noch nach 30 Zyklen, und sie konnten mittels einer Sprengkapsel Nr. 6 bei -20°C bei guten Detonationsgeschwindigkeiten von 4210 m/s, 3330 m/s bzw. 3810 m/s detonieren. Die niedrigere Detonationsgeschwindigkeit bei Verwendung von hohlen Mikrokügelchen aus Shirasu ist darauf zurückzuführen, daß die Teilchengröße der Shiras'ikügelchen etwa lOmal größer ist als die hohler Mikrokügelchen aus Glas. Bei den Beispielen 5 und 6 wurden W/O-Sprengmittelemulsionen mit 1-Hydroxyäthyl-2-alkyl(kokosnußöl)-2-imidazolin bzw. l-Hydroxyäthyl-2-alkyl(talg)-2-imidazolin als Emulgiermittel bereitet. Diese Sprengmittelemulsionen hatten dieselbe ausgezeichnete Qualität wie die der Beispiele 1 bis 4. Bei Beispiel 7 wurde eine kleinere Menge an dichtesteuerndem Mittel eingesetzt, so daß die Dichte der erhaltenen W/O-Sprengmittelemulsion etwas größer war. Folglich war die Detonierbarkeit des .Sprengmittels etwas schlechter als die der Sprengmittel der Beispiele 1 bis 6.

Die vorstehenden Vergleichsbeispiele und Beispiele zeigen, daß die W/O-Sprengmittelemulsionen nach der Erfindung in bezug auf Emulsionsstabilität beim Lagern. Detonierbarkeit bei niedriger Temperatur und Explosionsgeschwindigkeit den gebräuchlichen Sprengmittelemulsionen deutlich überlegen sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Wasser-in-öl-Sprengmittelemulsion aus Ammoniumnitrat oder einem Gemisch aus Ammoniumnitrat mit anderen anorganischen oxydierenden Salzen, Wasser, einem öl und/oder Wachs, einem dichtesteuernden Mittel in Form von freien Gasblasen oder in Form von hohlen Mikrokügelchen sowie einem Emulgator, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion als Emulgator ein 1-HydroxyäthyI-2-imidazoIinderivat der allgemeinen Formel

N-CH₂

R-C

N-CH₂

CH₂CH₂OH

enthält, wobei R eine Alkyl- oder Alkylengruppe mit 10 bis 26 Kohlenstoffatomen ist.

2. Wasser-in-öl-Sprengmittelemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulgiermittel 1 -Hydroxyäthyl-2-alkyl(reiskleieöl)- imidazolin, l-Hydroxyäthyl-2-alkyl(kokosnußöl)-imidazolin oder l-Hydroxyäthyl-2-a!kyl(talg)-2-imidazolin ist.

Die Erfindung betrifft Wasser-in-ÖI-Sprengmittelemulsionen (abgekürzt W/O-Sprengmittelemulsionen) mit ausgezeichneter Emulsionsstabilität beim Lagern, Detonierbarkeit bei niedriger Temperatur und Sprengwirkung, die durch Verwendung von l-Hydroxyäthyl-2-iinidazolinderivat als Emulgiermittel erhalten werden.

Bislang wurde die Sprengwirkung (üblicherweise ausgedrückt durch die Explosionsgeschwindigkeit) von gebräuchlichen Sprengmitteln dadurch verbessert, daß (1) die Bestandteile des Sprengmittels geeignet ausgewählt wurden oder (2) das Mischungsverhältnis der Komponenten des Sprengmittels abgeändert wurde. Die Methode (1) besteht in der Auswahl von Substanzen mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit oder der Auswahl von Substanzen, die bei der Reaktion eine hohe Wärmeenergie freisetzen, d. h. eine große Explosionswärme haben u. dgl. Die Methode (2) besteht darin, daß man ein Oxydationsmittel mit einem Brennstoff in feinkörniger Form zusammenbringt, d. h. die Kontaktfläche vergrößert, oder diese Substanzen miteinander in Wasser löst, um die Kontaktfläche zu vergrößern.

Wenn deshalb eine wasserlösliche und eine wasserunlösliche Substanz in einer Sprengmittelaufschlämmung enthalten sind, ist es sehr schwierig, beide Substanzen in Wasser gelöst miteinander in Kontakt zu bringen, so daß es erforderlich ist, eine gemischte Phase zu bilden, in der eine wäßrige Lösung einer wasserunlöslichen Substanz und eine wasserunlösliche Substanz in Kontakt sind in einem Zustand, wobei beide Substanzen

ίο eine solche Körnung haben, daß die Kontaktfläche groß ist.

Fast alle gebräuchlichen Sprengmittelaulschlämmungen sind öl-in-Wasser-Emuisionen (nachstehend abgekürzt O/W-Emulsionen), bei denen das Wasser als Hauptbestandteil wasserunlösliche Substanzen oder wasserlösliche Stoffe, die nicht vollständig in Wasser löslich und im Wasser enthalten sind, umhüllt Den Hauptteil der wasserlöslichen Substanzen in der O/W-Sprengmittelemulsion stellen Oxydationsmittel dar, z. B. anorganische oxydierende Salze, wie Ammoniumnitrat u. dgl, und den größeren Teil der wasserunlöslichen Substanzen stellen Brennstoffe oder Sensibilisatoren dar, welche zusammen als Brennstoff wirken, beispielsweise Aluminium, Nitromethan u. dgl.

Bei Sprengmittelaufschlämmungen ist im allgemeinen, wenn die Bestandteile in wasserunlösliche Substanzen (nachstehend als »O« bezeichnet) und wasserlösliche Substanzen (nachstehend als »W« bezeichnet) klassifiziert werden, bezogen auf das Gewicht, das Mischungsverhältnis O/W nicht größer als 25/75. Wenn deshalb davon ausgegangen wird, daß die dispergierte Teilchengröße bei O/W-Emulsionen und bei W/O-Emulsionen gleich ist, ist die Kontaktfläche von O und W bei W/O-Emulsionen größer, wobei O, das in

J5 kleinerer Menge vorliegt, W umhüllt, das in größerer Menge vorliegt, als in O/W-Emulsionen. Deshalb ist zu erwarten, daß die Sprengwirkung bei W/O-Emulsionen besser ist. Folglich kann ein Sprengmittel mit geringer Rauchbildung und gutem Nachdetonationsrauch erhalten werden. Hinsichtlich der Erhöhung der Kontaktfläche sind eine Vielzahl von W/O-Sprengmittelemulsionen anstelle der üblichen O/W-Emulsionen durch die US-PS 3161551, 3164 503, 32 12 945, 33 56 547, 34 42 727, 34 47 978, 36 17 406, 36 74 578, 3765964, 37 70 522 und 40 08 108 bekanntgeworden. Bei diesen W/O-Sprengmittelemulsionen wird die Qualität in hohem Maße durch die Art des für die Ausbildung der W/O-Emulsion benutzten Emulgiermittels beeinflußt. Bei den W/O-Sprengmittelemulsionen, die in den

so vorstehend genannten Druckschriften genannt sind, werden die in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Stoffe als Emulgiermittel eingesetzt:

Tabelle 1

US-PS

Emulgiermittel

3 161 551 (1) 4,4-Bis(hydroxymethyl)-l-heptadecyl-2-oxazolin

(2) 4-Methyl-4-hydroxymethyi-2-hqHadocyl-2-oxazolin 3 212 945 (1) Glycerinmonostearat

(2) Allylester der Abietinsäure und MetaUsalz davon

(3) Polyglykoläther

(4) Additionsprodukt von höhe»«» F^tüäufeamin und Äthylenoxid

(5) Polyvinylalkohol

(6) Ester von höherer Fettsäure mit höherem Alkohol (Ί) Salz höherer Fettsäure