DE551306C - Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffen Es hat sich gezeigt, daß sich der Monophenylglykoläther nach den bekannten Nitrierverfahren glatt verestern und in der Phenylgruppe nitrieren läßt. Hierbei entstehen Trinitrophenyl- bzw. Dinitrophenylglykoläthernitrate von nachstehendem Typ CH, # O # C6H., (NO.,)! (I) CH, ONO,.
• CH., # O # C,;H; (NO.,), (II) CH,#O#NO., sowie deren Gemische.
• Diese Stoffe können wertvolle Anwendung in der Technik finden, insbesondere aber eignen sie sich zur Herstellung von Treibmitteln, Sprengstoffen, rauchschwachen Pulvern mit oder ohne Lösungsmittel, Sprengkapseln, Zündstoffen u. dgl.
• Infolge ihres guten Gelatiniervermögens für Nitrocellulose, ihrer hohen Stabilität und verhältnismäßig geringen Empfindlichkeit gegen mechanische Einwirkungen sind diese Nitronitrate ein vorzüglicher Ersatz einerseits für die bisher verwendeten Salpetersäureester (Nitroglykol, Nitrocblorhydrin, Pentaerythrittetranitrat) und anderseits für die Nitroverbindungen (Trinitrotoluol, Pikrinsäure usw.), und zwar überall da, wo diese Stoffe bisher in der Sprengstoff- und Pulverindustrie Verwendung gefunden haben, also z. B. für Bergwerkssprengstoffe, Kampfmittel, Sprengkapseln und Zündschnüre.
• Je nach den Anforderungen, die bezüglich der Leistung gestellt werden, kann entweder das Dinitronitrat oder das Trinitronitrat oder Gemische von beiden verwendet werden, wobei die bisher inAer Sprengstoff- und Pulverindustrie üblichen bekannten Komponenten selbstverständlich mitverwendet werden können.
• Bei der Herstellung von Pulver können die genannten Nitronitrate das Nitroglycerin ganz oder teilweise ersetzen. Infolge ihrer großen Stabilität und geringen Schlag- und Reibungsempfindlichkeit stellen die Nitronitrate besonders einen sehr guten Ersatz für Nitroglyceirin bei der Herstellung von Pulder ohne Lösungsmittel dar. Man verwendet hier unter Umständen zweckmäßig Gemische beider Nitronitrate, die einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als die reinen Verbindungen allein oder zusammen mit anderen bekannten Stoffen, wie z. B. Nitroglycerin.
• Der günstig liegende Schmelzpunkt, insbesondere der von Gemischen beider Stoffe, und die geringe Schlag- und Reibungsempfindlichkeit und sehr gute Kraftzahl macht die beiden neuen Körper auch besonders geeignet zum Pressen und zur Herstellung von gegossenen Ladungen für Kampfzwecke. Bei dieser Verwendungsart können selbstverständlich die üblichen Mischungskomponenten, wie Aluminiumpulver, andere Kohlenwasserstoffe, Wachsarten u. dgl., Verwendung finden.
• Ebenso lassen sich die Nitronitrate für die Füllung von detonierenden Zündschnüren und als Unterladungen in Sprengkapseln verwenden.
• Man hat zwar bereits vorgeschlagen, Sprengstoffe durch Nitrierung der Phenyläther mehrwertiger Alkohole herzustellen, und zwar insbesondere nitrierten Phenylglycerinäther. Dieser Körper schmilzt aber unter teilweiser Zersetzung bei hoher Temperatur. Deshalb ist seine Verwendung zu gegossenen Sprengkörpern gefahrvoll . und betriebsmäßig auch wegen der benötigten außerordentlich hohen Schmelztemperatur nicht durchzuführen. Aus diesen Gründen hat nitrierter Phenylglycerinäther bisher keine technische Verwendung gefunden.
• Demgegenüber weisen Nitronitrate des Phenylglykoläthers sowie deren Gemische im Vergleich zu allen anderen Sprengstoffen mit gleich hoher Kraftzahl einen niedrigen Schmelzpunkt auf und zeigen beim Schmelzen keine Zersetzungserscheinungen. Dieselben können deshalb für sich allein oder im Gemisch zu Sprengladungen gegossen werden.
• Ferner besitzen die Nitronitrate des Phenylglykoläthers gegenüber denen des Phenylglycerinäthers den wesentlichen Vorteil, mit Nitrocellulose zu gdatini@eTen. Hierdurch kann ein durch Ersatz von Nitroglycerin oder Nitroglykol sehr handhabungssicherer stabiler plastischer Sprengstoff geschaffen werden.
• Der größte technische Wert der neu hergestellten Nitronitrate liegt darin, daß in ihnen ein Sprengstoff von der Kraft des Tetramethylanilins gefunden worden ist, der sich auch zur Herstellung von Pwlver eignet. Infolge ihres guten Gelatinierungsvermögens und ihrer hohen Stabilität können die Nitronitrate mit Nitrocelluiose zu einem brauchbaren Polpulver verarbeitet werden.
• Infolgedessen stellen die Nitronitrate, abgesehen davon, daß sie leicht und in guter Ausbeute hergestellt werden können, eine Klasse von Verbindungen dar, die an wertvollen sprengtechnischen Eigenschaften den nitrierten Phenylglycerinäthern weit überlegen sind.
• Die Herstellung der Körper ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel beschriebest und erfolgt in zwei Nitrierstufen.
• 5oo g Monophenylglykoläther werden in I kg 75%iger Schwefelsäure unter Kühlen und Rühren gelöst. Die Sulfurierternperatur beträgt etwa -2o0 C.
• Diese Sulfosulfatlösung läßt man in Mischsäure von der Zusammensetzung 30 % HN03:5o % H2SO4:zo % H20 im Verhältnis i:5,5 einfließen. Hierbei wird gerührt, mit Kältelösung gekühlt und eine Nitriertemperatur von 1o bis 20'C eingehalten. Nach der Nitrierung muß längere Zeit unter Rühren nachnitriert werden. Hierdurch entsteht .erst ein Dinitronitrat in fein kristalliner, filtrierbarer Form. Die Charge wird auf einer Nutsche abgesaugt, bei 6o° neutral gewaschen und dann aus Toluol umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 8o % der Theorie.
• Zur Darstellung des Trinitronitrates verwendet man das abgesaugte, noch nicht entsäuerte Dinitronitrat, das allmählich in kleinen Anteilen unter Rühren in die auf 15'C abgekühlte Mischsäure von der Zusammensetzung 55 % HN03:45% H2S04 ebenfalls im Verhältnis r : 5,5 eingetragen wird. Die Nitriertemperatur wird auf 4d bis 50° C gehalten. Sobald alles Dinitronitrat eingetragen ist, gibt man in kleinen Zusätzen die gesamte Dinitronitratabfallsäure in die Trinitronitratcha.rge. Dann wird längere Zeit ohne Kühlen nachnitriert, bis alles Trinitronitrat sich kristallin abgeschieden hat. Die ganze Trinitronitratcharge wird abfiltriert, das saume Trinitronitrat in Wasser gegeben, wieder filtriert und so lange auf der Nutsche gewaschen, bis das Filtrat neutral reagiert. Die Stabilisierung des Röhtrinitronitrates geschieht entweder durch Lösen in Aceton und Fällen mit Wasser oder durch Lösen in Toluol, mehrmaliges Waschen der ToluoUösung und Abkühlen derselben bis zum Auskristallisieren. Die Ausbeute beträgt ebenfalls 8o ojn der Theorie.
• Beide Verbindungen lösen sich in der Kälte in Aceton, in der Wärme leicht in Nitroglycerin und Toluol, schwerer in Alkohol, bei mäßigem Erwärmen ohne Zersetzung auch in Schwefelsäure. Beides sind gelblichweiße, gut kristallisierende Verbindungen:

  C H.= . O . C,; H._ (N 0.=)3 Trinitrophenylglykoläthernitrat: F. P. 103 bis i05° C

  CH.> # O . NO.

  CH_ . O # N0._ 1 Pinitroplienylglykolätliernitrat: F. P. 64 bis 67' C

  C H, # 0 . C,; 111 (N O.')., 1

  Trinitrophenylglykol- Dinitrophenylglykol- Trinitrotoluol

  äthernitrat äthernitrat i. Vergl.

  Kraft (Bleizylinder) ...... 350 cm3; 365 cm3 270 cm3; 278 cm3 292 cm3; 294 cm3

  Empfindlichkeit (2 kg Fall-

  hammer) . . . . . . . . . . . . . bis 45 cm sicher bis i2o cm sicher bis 40 cm sicher

  Verpuffungstemperatur ... bei i98° braune bei 2o6° braune bei 298° ausgeblasen

  Dämpfe Dämpfe

  - bei 22o° starke braune bei 320' langsame -

  Dämpfe Zersetzung

  - bei 29o' starke gelbe nicht verpufft oder -

  Dämpfe ausgeblasen

  - bis 32O° langsame - -

  Zersetzung

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffen, rauchschwachen Pulvern, Sprengkapseln, Zündstoffen, Treibmitteln u. dgl., gekennzeichnet durch die Verwendung von Di- und/oder Trinitrophenylglykolätheirnitrat für sich oder zusammen mit anderen Stoffen.