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Verfahren zur Herstellung von Schieß- und Sprengstoffen Eines der
wichtigsten Ziele der Nitroglycerinschießpulvertechnik ist es, durch geeignete Gelatiniermittel
den Nitroglyceringehalt herabzusetzen und damit die Verbrennungswärme zu vermindern.
Diese Gelatiniermittel müssen überdies weitere bestimmte Eigenschaften aufweisen,
wie Lösungsfähigkeit bei verhältnismäßig niedriger Temperatur für Nitroglycerin,
Nitroäther, Alkylpolymethylolmethane und Mischungen solcher Sprengstoffe, ferner
Haltbarkeit in Mischung mit diesen Sprengstoffen, höchste Gelatinierfähigkeit in
der Gewichtseinheit, wodurch eine merkliche Verbesserung der Walzbedingungen eintritt
und der höchste Kohlenstoffprozentsatz erreicht wird, welcher die Kühlwirkung sichert.
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Ein ähnliches und gleich wichtiges Ziel der Schießpulvertechnik ist
es, Erzeugnisse zu suchen, die mit Sprengstoffen, die einen hohen Schmelzpunkt aufweisen
(Penthrit, Tetryl, Trotylart usw.), eutektische Mischungen mit niedrigem Schmelzpunkt
bilden, welche die unmittelbare Herstellung gegossener Ladungen ermöglichen und
zugleich die Phlegmatisierung des Sprengstoffes gestatten.
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Es wurde gefunden, daß die Polyacetate der Polymethylolmethanreihe
die angeführten Bedingungen in hervorragendem Maße erfüllen.
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Man hat schon vorgeschlagen, Sprengstoffen die Polynitrate der Polymethylolmethanreihe
zuzusetzen. Diese Verbindungen stellen ausgesprochene Explosivstoffe dar, so daß
sie als Phlegmatisierungs- und Gelätiniermittel nur beschränkt- verwendbar sind.
Sie bilden auch keine eutektischen Mischungen mit den Sprengstoffen und können daher
nicht als Flußm,ittel dienen. Es war daher nicht vorauszusehen, daß die bisher nicht
hergestellten Polyacetate der Polymethylolmethanreihe die erwähnten vorteilhaften
Wirkungen haben.
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Bekanntlich erhält man durch Acetylierung von Pentaerythrit das Tetraacetat
in weißer, kristalliner Form nach der folgenden Umsetzungsgleichung: / CHZOH CH20
# CO # CH, \ C-CH20H +_ 4 (CHBC0)10 - CH, 0 # CO # CH3-C -@ 4 CH,COOH \@
CH2ÖH CH20 # CO # CH, / CH20H - CH20 # CO. CH, -wobei
das Essigsäureanhydrid
den acetylierend wirkenden Stoff darstellt.
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Dieses Verfahren kann, wie gefunden wurde, auch auf Mono- und Dialkyltri-
und. -dimethylolmethane ausgedehnt werden. Die Reaktionen, die sich hierbei abspielen,
kann man folgendermaßen formulieren:
wobei R jeweils ein #Alkylradikal darstellt. Z. B. setzt sich Trimethylolxnethylmethan
mit Essigsäureanhydrid bei einer -Temperatur von i i 5- bis 118' quantitativ in
Trimethylolmethylmethantriacetat um. Diese Verbindung ist eine schwach gefärbte
Flüssigkeit von einer Dichte von-ungefähr i,i, die bei etwa q.oo° C unter gewöhnlichem
Druck und .bei etwa 2oo° C unter 8o mm Hg Druck siedet.
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Alle diese Polyacetylabkömmlinge sind unentflammbar, in kaltem Wasser
sehr wenig, in den üblichen organischen Lösungsmitteln leicht löslich.
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Es wurde nun weiter gefunden, daß sich alle diese Erzeugnisse in Nitroglycerin
und in den Nitroestern der verschiedenen Alkyltrimethylolmethane leicht lösen. Ferner
wirken sie als Lösungsmittel auf die verschiedenen- aromatischen Nitrokörper wie
auch auf das Tetranitropentaerythrit. Die festen Acetate bilden mit diesen letztgenannten
Verbindungen tiefschmelzende Eutektika. 'So schmilzt das Eutektikum des Pentaerythrittetraacetates
mit Trotyl bei 48,9'.C, dasjenige mit Tetranitropentaerythrit »bei 67° C. Außerdem
sind die Polyacetate gute Gelatinierunggsmittel der Nitrocellulosen, verleihen diesen
Explosivstoffen eine- erhöhte Stabilität und setzen ihre Verbrennungstemperatur
herab. Auch zum vollständigen oder teilweisen Ersatz der bisher üblichen Kühlmittel
können die Polymethylolmethanpolyacetate verwendet werden.
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Infolge dieser Eigenschaften lassen sich, wie erwähnt, die obengenannten
Polyacefylverbindüngen vorteilhaft zur Herstellung von Schieß- und Sprengstoffen
verwenden, und zwar beispielsweise zur Herstellung von a) Nstrocelluloseschießpulvern,
bei denen ein Teil der Gelatinierungsmittel durch ein Polyacetat ersetzt ist, b)
Mischungen aromatischer Nitroverbindungen, deren Erstarrungspunkt durch ein zweckmäßig
gewähltes Polyacetat. herabgesetzt ist und die durch das gleiche Polyacetat phlegmatisiert
werden, c) Tetranitropentaerythritsprengstoffen, die durch die Gegenwart eines zweckmäßig
gewählten Poiyacetates unter 8o° ,schmelzbar sind und daher zur Herstellung gegossener
Ladungen geeignet@sind, wobei zugleich eine geeignete Phlegmatisierung des Nitropentaerythrites-
erzielt wird, d) Sprengstoffmischungen der oben angegebenen Art mit Zusatz anorganischer
Nitrate, deren Hygroskopizität durch die Gegenwart eines Polyacetates oder einer
Mischung, wie in b und c beschrieben, herabgesetzt wird.
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Beispielsweise soll hier die Zusammensetzung einiger Sprengstoffverbindungen
angegeben werden, die als vorteilhaften Bestandteil ein Polyacetat der Polymethylolmethanreihe
enthalten:
| I. Schießpulver |
| Nitrocellulose (11,6o bis 13,0 °/o, N) . . . .... ..
........ .. ... . .-........ 5.o bis 64 °/o |
| Nitroglycerin oder Nitroester .der Alkyltrimethylolmethane
......... .q:2 - 28 °@o |
| Ein Polyacetat der Pfllymethylolmethanreihe ..... .
............... 2 - 8 °/o |
| ^ II. Sprengstoffe |
| a) Trotyl oder Nitropentaerythrit ................................
8o bis 5o °/o |
| Ein Polyacetat der Polymethylohnethanreihe ...................
20 - 500/" |
| b) Trotyl oder Tetranitropentaerythrit .............................
15 - 6o0/, |
| Pentaerythrittetraacetat.......................................
5 - 30 °%o |
| Ammonsalpeter .....................................
i ........ 8o - 20 °/o |
Gegebenenfalls können bei allen Verwendungsarten statt eines einzigen
Acetats Mischungen von zwei oder mehr Acetaten der Polymethylolmethanreihe -verwendet
werden.