DE69011161T2

DE69011161T2 - Polymerische Emulgiermittel enthaltende Emulsionssprengstoffe.

Info

Publication number: DE69011161T2
Application number: DE69011161T
Authority: DE
Inventors: Lawrence D Lawrence; Lee F Dr Mckenzie
Original assignee: Dyno Nobel Inc
Current assignee: Dyno Nobel Inc
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2010-02-14
Also published as: CA2009955A1; EP0389095A2; BR9000988A; AU4887690A; AU619942B2; ATE109443T1; NO172385C; JP2919898B2; DE69011161D1; NO900423D0; CA2009955C; EP0389095B1; NO172385B; MX166437B; EP0389095A3; ZA90741B; NO900423L; US4931110A; JPH02267183A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Explosivzusammensetzung. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Wasser-in-Ölemulsionssprengstoffe oder Emulsionsbestandteile von Explosivstoffen mit verbesserten Detonationseigenschaften, einer Stabilität und einer niedrigeren Viskosität. Der Begriff "Wasser-in-Öl" bedeutet eine Dispersion von Töpfchen einer wässrigen Lösung oder einer mit Wasser mischbaren Schmelze (die diskontinuierliche Phase) in einem Öl oder wasserunmischbaren organischen Substanz (die kontinuierliche Phase). Der Begriff "Explosivstoff" bedeutet sowohl zündkapselempfindliche Explosivstoffe als auch nichtzündkapselempfindliche Explosivstoffe, die allgemein als Sprengmittel bezeichnet werden. Die Wasser-in-Ölemulsionsexplosivstoffe gemäß der Erfindung enthalten einen mit Wasser unmischbaren organischen Brennstoff als kontinuierliche Phase und eine emulgierte anorganische Oxidationssalzlösung oder Schmelze als diskontinuierliche Phase (die Begriffe "Lösung" oder "Schmelze" sollen nachfolgend austauschbar eingesetzt werden). Diese Oxidations- und Brennstoffphasen reagieren miteinander auf eine Initiierung durch eine Zündkapsel und/oder eine Hilfsladung zur Erzeugung einer wirkungsvollen Detonation.
Die Explosivstoffe enthalten einen Emulgator, bei welchem es sich um ein Bis-Alkanolamin- oder Bis-Polyolderivat eines Bis-carboxylierten oder anhydrid abgeleiteten olefinischen oder Vinyladditionspolymeren handelt, wobei das Additionspolymer eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 10 bis etwa 32 Kohlenstoffatomen (ausschließlich der Seitenketten oder Verzweigungen) und vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 27 Kohlenstoffatomen besitzt.
Die Emulgatoren gemäß der Erfindung übertragen eine überraschend verbesserte Stabilität und Detonationseigenschaften auf die Explosivstoffe gegenüber denjenigen, die man mit herkömmlichen Emulgatoren oder ähnlichen Emulgatoren mit höherer Kettenlänge oder analogen Mono-Alkanolamin- oder Mono-Polyolderivaten erhält. Ein Bis-carboxyliertes oder Säureanhydridderivat von olefinischen oder Vinyladditionspolymeren besitzt das Potential zur Bildung zweier Estergruppen, wenn es mit einem Alkohol oder zwei Amidgruppen reagiert, wenn man es mit einem Amin reagieren läßt. Bis- Derivate führen zur Bildung von Amid- oder Estergruppen an beiden Carboxylstellen und Mono-Derivate führen zur Bildung einer Amid- oder Estergruppe an nur einer Carboxylstelle, wobei die zweite Stelle als Carboxylsäure oder Carboxylatanion bleibt. Unter bestimmten Bedingungen kann eine einzelne Amingruppe mit beiden Carboxylgruppen reagieren zur Bildung eines Imids, das als Mono-Derivat angesehen werden kann.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasser-in-Ölemulsionsexplosivstoff mit einem organischen Brennstoff als kontinuierlicher Phase, einer emulgierten anorganischen Oxidationssalzlösung als diskontinuierlicher Phase, wahlweise einem Dichtereduzierungsmittel sowie einem Emulgator, bei welchem es sich um ein Bis-Alkanolamin- oder Bis-Polyolderivat eines Bis-carboxylierten olefinischen oder Vinyladditionspolymeren handelt, bei welchem die Additionspolymerkette eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 10 bis etwa 32 Kohlenstoffatomen (ausschließlich der Verzweigungen oder Seitenketten) und vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 27 Kohlenstoffatomen besitzt. Es hat sich gezeigt, daß der Bis-Derivatemulgator des spezifizierten Kettenlängenbereiches eine verbesserte Stabilität auf die Explosivzusammensetzungen überträgt sowie bessere Detonationsergebnisse aufweist, zumindest teilweise aufgrund des Veredelungsgrades und der kleiner Oxidationslösungstropfengröße. Dieser Emulgator ist außerdem vorteilhaft bei zündkapselempfindlichen Explosivzusammensetzungen von kleinem Durchmesser mit einem relativ niedrigen Wassergehalt von beispielsweise etwa 0 % bis etwa 5 %. Bei solchen Zusammensetzungen mit niedrigem Wassergehalt überträgt der Emulgator eine signifikante Niedrigtemperaturstabilität als Vorteil gegenüber herkömmlichen Emulgatoren. Darüber hinaus stellt der Emulgator eine überraschend verbesserte Emulsionsstabilität in der Anwesenheit von Ammoniumnitratgranulaten zur Verfügung. Darüber hinaus sind die Detonationseigenschaften in starkem Maße verbessert, verglichen mit dem Einsatz von Emulgatoren höherer Kettenlänge oder analogen monosubstituierten Alkanolamin- oder Polyolderivaten.
Der unmischbare organische Brennstoff, der die kontinuierliche Phase der Zusammensetzung bildet, ist in einer Menge von etwa 3 % bis etwa 12 % und vorzugsweise in einer Menge von etwa 4 % bis etwa 8 %, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, anwesend. Die tatsächlich eingesetzte Menge kann variiert werden in Abhängigkeit von dem bzw. den speziellen unmischbaren Brennstoff(en), die eingesetzt werden, und gegebenenfalls von der Anwesenheit anderer Brennstoffe. Die unmischbaren organischen Brennstoffe können aliphatisch, alizyklisch und/oder aromatisch sein und können gesättigt und/oder ungesättigt sein, solange sie bei der Bildungstemperatur flüssig sind. Vorzugsweise umfassen die Brennstoffe Tallöl, Mineralöl, Wachse, Paraffinöle, Benzol, Toluol, Xylol, Mischungen von flüssigen Kohlenwasserstoffen, die allgemein als Erdöldestillate bezeichnet werden, wie Benzin, Kerosin und Dieselkraftstoffe sowie pflanzliche Öle, wie Maisöl, Baumwollsamenöl, Erdnußöl und Sojabohnenöl. Speziell bevorzugte flüssige Brennstoffe sind Mineralöl, No. 2 Brennstofföl, Paraffinwachse, Mikrokristallinwachse sowie deren Mischungen. Aliphatische und aromatische Nitroverbindungen und chlorinierte Kohlenwasserstoffe können ebenfalls eingesetzt werden. Mischungen irgendwelcher der vorgenannten Stoffe können Verwendung finden.
Wahlweise und zusätzlich zu dem unmischbaren flüssigen organischen Brennstoff können feste oder andere flüssige Brennstoffe oder beides in ausgewählten Mengen zur Anwendung kommen. Beispiele von festen Brennstoffen, die eingesetzt werden können, sind feinverteilte Aluminiumteilchen, feinverteilte kohlenstoffhaltige Materialien, wie Gilsonit oder Kohle, feinverteiltes pflanzliches Korn wie Weizen und Schwefel. Mischbare flüssige Brennstoffe, die auch eine Funktion als Flüssigstreckmittel besitzen, sind nachfolgend aufgelistet. Diese zusätzlichen festen und/oder flüssigen Brennstoffe können im allgemeinen in Mengen bis zu 15 Gew.% zugegeben werden. Gewünschtenfalls kann ungelöstes Oxidationssalz der Komposition beigegeben werden, zusammen mit irgendwelchen festen oder flüssigen Brennstoffen.
Die anorganische Oxidationssalzlösung, die die diskontinuierliche Phase des Explosivstoffes bildet, umfaßt allgemein ein anorganisches Oxidationssalz in einer Menge von etwa 45 Gew.% bis etwa 95 Gew.%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, sowie Wasser und/oder mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten in einer Menge von etwa 0 % bis etwa 30 % und vorzugsweise ein Minimum von etwa 2 %. Das Oxidationssalz ist vorzugsweise hauptsächlich Ammoniumnitrat, wobei jedoch auch andere Salze in Mengen bis zu etwa 50 % eingesetzt werden können. Die anderen Oxidationssalze sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Alkali- und Erdalkalimetallnitraten, -chloraten und Perchloraten. Von diesen werden Natriumnitrat (SN) und Kalziumnitrat (CN) bevorzugt. Von etwa 10 % bis etwa 6 % des gesamten Oxidationssalzes können in Teilchen- oder Granulatform beigegeben werden. Beispielsweise können AN-Granulate oder ANFO miteinander kombiniert und in die Emulsion eingemischt werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die verbesserte Emulsionsstabilität in der Anwesenheit solcher Granulate.
Wasser wird allgemein in einer Menge von etwa 0 % bis etwa 30 %, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, eingesetzt, wobei etwa 2 % das bevorzugte Minimum ist. Es wird üblicherweise in Emulsionen in einer Menge von etwa 10 % bis etwa 20 % eingesetzt. Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ist die Emulsionsstabilität bei Zusammensetzungen mit niedrigem Wassergehalt, d.h. solche die weniger als 5 % Wasser enthalten. Zusammensetzungen mit niedrigem Wassergehalt sind allgemein effizienter, d.h. sie besitzen höhere Energien und Detonationstemperaturen und sind empfindlicher. Da ein niedriger Wassergehalt die thermodynamische Instabilität einer Emulsion erhöht (da die Kristallisationstemperatur der Oxidationssalzlösung höher ist), war die Aufrechterhaltung der Stabilität bei Zusammensetzungen mit niedrigem Wassergehalt bislang ein Problem.
Mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten können zumindest teilweise Wasser als Lösungsmittel für die Salze ersetzen, wobei solche Flüssigkeiten auch eine Funktion als Brennstoff für die Zusammensetzung besitzen. Darüber hinaus reduzieren bestimmte organische Bestandteile die Kristallisationstemperatur des Oxidationssalzes in Lösung. Mischbare feste und flüssige Brennstoffe können Alkohle wie Zucker und Methylalkohol, Glycole, wie Äthylenglycole, Amide, wie Formamid, Harnstoff und analoge stickstoffhaltige Brennstoffe umfassen. Wie im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, können die Menge und die Art der mit Wasser mischbaren Brennstoffe oder Feststoffe, die eingesetzt werden, variieren in Abhängigkeit von den angestrebten physikalischen Eigenschaften.
Die Emulgatoren gemäß der Erfindung sind Bis-Alkanolamin- oder Bis-polyolderivate von Bis-carboxylierten oder Anhydrid abgeleiteten olefinischen oder Vinyladditionspolymeren, bei welchen die Additionspolymerkette, die den bzw. die hydrophoben Bereich(e) des Emulgatormoleküls bildet, eine Hauptkohlenstoffkettenlänge (ausschließlich Verzweigung) von etwa 10 bis etwa 32 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise von etwa 16 bis etwa 32 Kohlenstoffatomen besitzt. Sie werden vorzugsweise eingesetzt in einer Menge von etwa 0,2 % bis etwa 5 %. Auch eingeschlossen in die Erfindung sind Mischungen von Emulgatoren mit variierender Kettenlänge, vorausgesetzt, daß die durchschnittliche Kettenlänge innerhalb des vorgenannten Bereiches liegt.
Die olefinischen oder Vinyladditionspolymere, die die Vorläufer der Emulgatoren darstellen, können abgeleitet werden von irgendeinem einer Anzahl von olefinischen Monomeren einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Äthylen, Propen, 1-Buten, 2- Buten, 2-Methylpropenchloräthylen, Butadien und Alphaolefinen von C&sub4; bis C&sub1;&sub8;. Die olefinischen Monomeren können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Die durchschnittliche Kettenlänge des olefinischen oder Vinyladditionspolymeren (ausschließlich Verzweigung oder Seitenketten) sollte jedoch innerhalb des Bereiches von 10 bis 32 Kohlenstoffatomen liegen. Die olefinischen oder Vinyladditionspolymeren sollten geeigneterweise Biscarboxyliert oder in ein Säureanhydridderivat umgesetzt sein durch Reaktion mit Materialien wie Maleinanhydrid, Maleinsäure, Tetrahydrophthalanhydrid, Mesaconsäure, Glutaconsäure, Sorbinsäure, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid und ähnliches. Im Fall der Zugabe von Polymeren mit Monoolefinen als Monomeren ist eine endständige Olefinbindung an den Additionspolymeren verfügbar für eine "en"-Reaktion, die ein Bis-carboxyliertes 0lefin an das Polymer anheftet. In den Fällen, in denen Bis-0lefine wie Butadien eingesetzt werden zur Herstellung des Additionspolymeren, sind mehrfache olefinische Gruppen entlang der Polymerkette anwesend. In solchen Fällen können Bis-carboxylierte 0lefine ungeordnet entlang der Polymerkette angeheftet sein. Somit können solche Polymere als "maleiniertes Polybutadien" als Vorläufer der Bis-Alkanolamine oder Bis-Polyolderivate der Erfindung wirken.
Bis-carboxylierte olefinische oder Vinyladditionspolymere können mit Aminen oder Alkoholen reagieren zur Bildung der entsprechenden Bis-Amid-, Bis-Ester- oder gemischten Amid/ Esterderivate. Um die Bildung der Bis- statt der Mono-Derivate sicherzustellen, ist ein zweimolares Verhältnis von Amin oder Alkohol relativ zum Bis-carboxylierten olefinischen oder Vinyladditionspolymeren erforderlich. Die Bildung einer Amid- oder Esterfunktionalität von den den Vorläufer bildenden Carboxylsäuren und Amiden oder Alkoholen wird allgemein erreicht durch Erwärmen und Entfernen des Reaktionswassers. Eine etwas leichtere Annäherung zum Erhalt der Bis-Amid- oder Bis-Esterderivate besteht darin, die Amine oder Alkohole mit einem Säureanhydridderivat des olefinischen oder Vinyladditionspolymeren reagieren zu lassen. Ein Mol des Alkohols oder Amins reagiert leicht unter milden Bedingungen mit dem Säureanhydridderivat zur Bildung eines gemischten Carboxylsäure/Amid- oder Esterderivats (Monoderivat). Die Reaktion der verbleibenden Carboxylsäuregruppe mit einem zweiten Mol von Amin oder Alkohol erfordert Energie oder Wärme, um ein Wassermol zu eliminieren. Das sich ergebende Bis-Ester, Bis-Amid oder gemischte Ester/Amid-derivat ist der polymere Emulgator bzw. die polymeren Emulgatoren der Erfindung.
In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Reaktionsteilnehmer und Reaktionsbedingungen sind Mischderivate möglich. Wenn beispielsweise ein Polyolefinderivat mit Maleinanhydrid bei niedrigen Temperaturen mit einem molaren Äquivalent von Äthanolamin reagiert, tritt eine Ringöffnung des Anhydrids ein unter Bildung von Amid- und Esterfunktionalgruppen. Ein weiteres Erhitzen des Produktes kann ausgeführt werden, um ein Äquivalent an Wasser zu entfernen zur Umsetzung des Amidderivates zum Imid. Wenn jedoch zwei Äquivalente von Äthanolamin mit dem Polyolefinderivat mit Maleinanhydrid unter hinreichender Wärme zur Entfernung des Wassers reagieren, sind Bis-Amid-, Bis-Ester-, gemischte Amid/Ester- und Imidprodukte möglich.
Die Emulgatoren gemäß der Erfindung können einzeln, in verschiedenen Kombinationen oder in Kombination(en) mit herkömmlichen Emulgatoren wie Sorbitanfettestern, Glycolestern, Carboxylsäuresalzen, substituierten Oxazolinen, Alkylaminen oder deren Salzen, deren Derivaten oder ähnliches eingesetzt werden.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung werden von ihren natürlichen Dichten reduziert durch die Beigabe eines Dichtereduzierungsmittels in einer Menge, die ausreicht, um die Dichte in einen Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,5 g/cm³ zu reduzieren. Dichtereduzierungsmittel, die eingesetzt werden können, umfassen Glas- und organische Mikrokugeln, Perlit und chemische Gasierungsmittel wie Natriumnitrit, welches sich in der Zusammensetzung chemisch zersetzt unter Bildung von Gasblasen.
Einer der Hauptvorteile eines Wasser-in-Ölexplosivstoffes gegenüber einem Schlamm kontinuierlich wässriger Phase liegt darin, daß Verdickungs- und Quervernetzungsmittel nicht für die Stabilität und Wasserfestigkeit erforderlich sind. Solche Mittel können jedoch beigegeben werden, falls dies angestrebt wird. Die wässrige Lösung der Zusammensetzung kann viskos gemacht werden durch die Beigabe eines oder mehrerer Verdickungsmittel und Quervernetzungsmittel eines Typs, wie er üblicherweise in diesem Sachgebiet eingesetzt wird.
Rheologische Eigenschaften der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können geändert werden durch die Beigabe verschiedener öllöslicher Quervernetzungsmittel, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. In solchen Fällen nimmt man an, daß die Verbindungen quervernetzte Brennstoffphasen besitzen.
Die Explosionsstoffe gemäß der Erfindung können in einer herkömmlichen Weise hergestellt werden. Typischerweise wird (werden) das (die) 0xidationssalz(e) zunächst in Wasser aufgelöst (oder einer wässrigen Lösung von Wasser und mischbarem flüssigem Brennstoff) oder bei einer erhöhten Temperatur von etwa 25º C bis etwa 30º C oder höher geschmolzen in Abhängigkeit von der Kristallisationstemperatur der Salzlösung. Die wässrige oder Schmelzlösung wird dann einer Lösung des Emulgators und des unmischbaren flüssigen organischen Brennstoffes beigegeben, wobei sich die Lösungen vorzugsweise bei der gleichen erhöhten Temperatur befinden, und die sich ergebende Mischung wird mit ausreichender Heftigkeit gerührt, um eine Emulsion der wässrigen oder Schmelzlösung in einer kontinuierlichen flüssigen Kohlenwasserstoff-Brennstofflösungsphase zu bilden. Normalerweise kann dies im wesentlichen augenblicklich erreicht werden durch heftiges Rühren. (Die Zusammensetzungen können auch hergestellt werden durch die Beigabe des flüssigen organischen Brennstoffes zur wässrigen Lösung.) Das Rühren sollte fortgesetzt werden, bis die Zusammensetzung gleichförmig ist. Die festen Bestandteile einschließlich eines ggf. vorhandenen festen Dichtesteuerungsmittels werden dann beigegeben und in die Zusammensetzung mittels herkömmlicher Maßnahmen eingerührt. Das Herstellungsverfahren kann auch in einer kontinuierlichen Weise ausgeführt werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Außerdem kann das feste Dichtesteuerungsmittel einer der beiden flüssigen Phasen vor der Bildung der Emulsion beigegeben werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Emulgator in dem flüssigen organischen Brennstoff vorzulösen vor der Beigabe des organischen Brennstoffes zu der wässrigen Lösung. Dieses Verfahren gestattet es, die Emulsion rasch zu bilden mit einem Minimum an Rühren. Gewünschtenfalls kann jedoch der Emulgator getrennt als dritte Komponente beigegeben werden.
Die Sensitivität und die Stabilität der Zusammensetzungen kann leicht verbessert werden, indem man sie durch ein Hochschersystem hindurchführt, um die dispergierte Phase in noch kleinere Tröpfchen aufzubrechen vor der Beigabe des Dichtesteuerungsmittels.
Die Bezugnahme auf die nachfolgenden Tabellen erläutert die Erfindung noch näher.
Die Mischungen 1 - 10 in Tabelle I erläutern den Effekt der Änderung des Molekulargewichts des als Vorläufer dienenden Polyisobutylens (PIB). In die Tabelle eingeschlossen sind Zusammensetzungen für Emulsionen ohne feste Beimischungen (Mischungen 1 - 5) und Emulsionen, die 30º ANFO enthalten (Mischungen 6 - 10). Die Emulgatoren in den Mischungen 1 - 10 der Tabelle I sind alle Bis-Derivate (2:1) von Alkanolamin und Polyisobutylensuccinanhydrid (PIBSA).
Bei den Mischungen 1 - 5 der Tabelle I ist ersichtlich, daß bei Verminderung der Kettenlänge des den Vorläufer bildenden Polyisobutylens (PIB) die durchschnittlichen Emulsionszellendurchmesser dramatisch reduziert waren. Grundsätzlich werden die Detonationseigenschaften verbessert bei verringertem Zelldurchmesser. Die Viskositäten neigen auch zum Absenken bei Verringerung der Kettenlängen. Die dynamische Emulsionsstabilität wurde bestimmt durch periodisches stark beanspruchendes Mischen der Emulsionen.
Die Mischungen 6 - 10 in der Tabelle I zeigen, daß eine verbesserte Emulsions/ANFO-Stabilität erzielt wird, wenn das Bis-(z.B. 2:1 )Alkanolamin/PIBSA-Derivat eine durchschnittliche Kettenlänge des Polyolefinvorläufers in dem beanspruchten Bereich besitzt.
Die Mischungen 11 und 12 in Tabelle I zeigen die Überlegenheit von 2:1 Alkanolamin/PIBSA-Derivaten über entsprechende 1:1-Derivate. Der Emulgator in der Mischung 11 war ein 1:1- Derivat, während derjenige der Mischung 12 das entsprechende 2:1-Derivat war.
Die Tabelle II zeigt die verbesserten Detonationseigenschaften, die man erhält, wenn die Polyisobutylen(PIB)-Vorläufer in den Kettenlängenbereich der Erfindung fallen. Die Mischung 1 wurde hergestellt unter Verwendung eines Emulgators, der eine durchschnittliche PIB-Vorläuferkettenlänge von 33 Kohlenstoffatomen besaß, und in der Mischung 2 betrug die durchschnittliche PIB-Vorläuferkohlenstoffkettenlänge 20. Die Detonationsgeschwindigkeit stieg an von 5080 in/sec in der Mischung 1 auf 5520 in/sec in der Mischung 2, wenn der Emulgator mit niedrigerem Molekulargewicht eingesetzt wurde. Die Mischungen 3 und 4 entsprechen jeweils den Mischungen 1 und 2 mit der Ausnahme, daß 30%iges ANFO den Emulsionen beigegeben wurde. Es war nicht nur die Detonationsgeschwindigkeit bei dem Emulgator mit der kürzeren Kettenlänge höher (Mischung 4), sondern auch die minimale Hilfsladung und der kritische Durchmesser waren reduziert.
Die Tabelle III zeigt die verbesserte Lagerstabilität, die erreicht wird durch einen Emulgator gemäß der Erfindung (Mischung 2) verglichen mit einem herkömmlichen Emulgator in Mischung 1.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können in einer herkömmlichen Weise eingesetzt werden. Die Zusammensetzungen werden normalerweise direkt in das Bohrloch als loses Produkt eingeladen, obwohl sie auch verpackt sein können, wie in einer zylindrischen Wurstform oder in Schießbehältern größeren Durchmessers. Somit können die Zusammensetzungen sowohl als loses als auch verpacktes Produkt eingesetzt werden. Die Zusammensetzungen sind grundsätzlich extrudierbar und/oder mit herkömmlichen Einrichtungen pumpbar. Die zuvor beschriebenen Eigenschaften der Zusammensetzungen machen sie vielseitig und wirtschaftlich vorteilhaft für viele Anwendungen.
Obwohl die vorliegende Erfindung beschrieben wurde unter Bezugnahme auf bestimmte erläuternde Beispiele und bevorzugte Ausführungsformen, leuchtet dem Sachverständigen auf diesem Gebiet ein, daß verschiedene Modifikationen möglich sind und derartige Modifikationen in den Rahmen der Erfindung fallen entsprechend der Ausführung in den angehefteten Ansprüchen. Tabelle I Gemisch-Nr. Bestandteile (%) Wasser Nr.2 Brennstofföl Mineralöl Emulgator Durchschnittlicher Zelldurchmesser Emulsionsviskosität (cps) Statische Stabilität (g) Dynamische Stabilität (h) Durchschnittliche PIB-Kettenlänge in Anzahl der Kohlenstoffatome a) Düngemittelqualität Kalziumnitrat mit 81:14:5 Kalziumnitrat, Wasser und Ammoniumnitrat b) Bis-(z.B. 2:1)Derivat von Trishydroxymethylaminmethan (THAM): Polyisobutenylsuccinanhydrid (PISBA) c) Mono-(z.B. 2:1)Derivat von Monoäthanolamin (MEA) und Polyisobutenylsuccinanhydrid (PISBA) d) Bis-(z.B. 2:1)Derivat von MEA und PISBA e) ANFO = 94% AN-Granulat mit 6% Nr.2 Brennstofföl f) Durchschnittliche Zelldurchmesser sind in Mikrometern angegeben g) Die Werte sind wiedergegeben als Wochenstabilität bei 20ºC h) Die Werte sind wiedergegeben als Wochenstabilität bei 20ºC mit periodischem Mischen Tabelle II Gemisch Nr. Bestandteile (%) Wasser Nr.2 Brennstofföl Mineralöl Emulgator (b) Atomisiertes Aluminium Glasmikrokugeln Oxidationsmittel pH Durchschnittliche PIB Kettenlänge als Zahl der Kohlenstoffatome Detonationsergebnisse bei 5 ºC Detonationsgeschwindigkeit 75 mm (m/sec) Minimale Hilfsladung 75mm Det./Vers. Kritischer Durchmesser Det./Vers. Detonationsgeschwindigkeit 100 mm (m/sec) Detonationsgeschwindigkeit 63 mm (m/sec) Minimale Hilfsladung 63mm Det./Vers. a) Düngemittelqualität Kalziumnitrat mit 81:14:5 Kalziumnitrat, Wasser und Ammoniumnitrat b) Emulgator hergestellt durch das Reagieren von 2:1 Trishydroxymethylaminmethan : Polyisobutylensuccinanhydrid c) ANFO wurde hergestellt von 6% Brennstofföl und 94% Ammoniumnitratgranulat Tabelle III Gemisch-Nr. Bestandteile (%) Ammoniumnitrat Natriumnitrat Wasser Harnstoff Mineralöl Bernsteinwachs Paraffinwachs Emulgator (a) Emulgator (b) Atomisiertes Aluminium Glasmikrokugeln Lagerstabilität bei 20ºC a) Sorbitanfettsäureester b) 2 : 1 TNAM/PIBSA. Der PIB-Vorläfer für den Emulgator besaß eine durchschnittliche Kohlenstoffkettenlänge von 20

Claims

1. Wasser-in-Ölemulsionsexplosivstoff oder Emulsionsbestandteil eines Explosivstoffes mit einem organischen Brennstoff als kontinuierlicher Phase, einer emulgierten anorganischen Oxidationssalzlösung oder -schmelze als diskontinuierlicher Phase, einem Dichtereduzierungsmittel und einem Emulgator, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator ein Bis-Alkanolamin- oder Bis-Polyolderivat eines Bis-carboxylierten oder anhydridabgeleiteten olefinischen oder Vinyladditionspolymeren ist, bei welchem die olefinische oder Vinyladditionspolymerkette eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 10 bis etwa 32 Kohlenstoffatomen besitzt, ausschließlich der Seitenketten oder Verzweigungen.

2. Explosivstoff gemäß Anspruch 1, bei welchem ein Dichtereduzierungsmittel in einer Menge anwesend ist, die ausreicht, um die Dichte des Explosivstoffes in einem Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,5 g/cm³ zu reduzieren.

3. Explosivstoff gemäß Anspruch 2, bei welchem das Dichtereduzierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmikrokugeln, organischen Mikrokugeln, Perlit, chemischen Gasierungsmitteln und Mischungen hieraus.

4. Explosivstoff gemäß Anspruch 1, bei welchem die Oxidationssalzlösung ein anorganisches Oxidationssalz in einer Menge von etwa 45 % bis etwa 95 %, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, und Wasser und/oder wassermischbare organische Flüssigkeiten in einer Menge von etwa 2 % bis etwa 30 % enthält.

5. Explosivstoff gemäß Anspruch 4, bei welchem der Explosivstoff zündkapselempfindlich ist und Wasser in einer Menge von etwa 2 % bis weniger als 5 % anwesend ist.

6. Explosivstoff gemäß Anspruch 1, bei welchem der Emulgator anwesend ist in einer Menge von etwa 0,2 % bis etwa 5 %.

7. Explosivstoff gemäß Anspruch 1, bei welchem der Emulgator ein Bis-Ester- oder Bis-Amidderivat von Polyisobutenylsuccinanhydrid und Trishydroxymethylaminmethan ist.

8. Sprengmittel gemäß Anspruch 1, bei welchem der organische Brennstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tallöl, Mineralöl, Wachsen, Benzol, Toluol, Xylol, Erdöldestillaten wie Benzin, Kerosin und Dieselkraftstoffen sowie pflanzlichen Ölen wie Maisöl, Baumwollsamenöl, Erdnußöl und Sojabohnenöl.

9. Explosivstoff gemäß Anspruch 1, bei welchem das anorganische Oxidationssalz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ammonium und Alkali- und Erdalkalimetallnitraten, Chloraten und Perchloraten sowie Mischungen hieraus.

10. Explosivstoff gemäß Anspruch 1, bei welchem das Additionspolymere des Emulgators eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 15 bis etwa 27 Kohlenstoffatomen besitzt ausschließlich der Seitenketten oder Verzweigungen.

11. Wasser-in-Ölemulsionsexplosivstoff mit einem wasserunmischbaren organischen Brennstoff als kontinuierlicher Phase in einer Länge von etwa 3 % bis etwa 12 %, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, einer emulgierten wässrigen anorganischen Oxidationssalzlösung als diskontinuierlicher Phase mit anorganischem Oxidationssalz in einer Menge von etwa 45 % bis etwa 95 %, Wasser in einer Menge von etwa 2 % bis etwa 20 %, einem Emulgator in einer Menge von etwa 0,2 % bis etwa 5 % und einem Dichtereduzierungsmittel in einer Menge, die ausreicht, um die Dichte des Explosivstoffes auf einen Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,5 g/cm³ zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator ein Bis-Polyol- oder Bis-Alkanolaminderivat eines Bis-carboxylierten oder anhydridabgeleiteten olefinischen oder Vinyladditionspolymeren ist, bei welchem das Additionspolymere eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 10 bis etwa 32 Kohlenstoffatomen besitzt, ausschließlich der Seitenketten oder Verzweigungen.