DE69021731T2

DE69021731T2 - Emulsion mit rheologiekontrolle.

Info

Publication number: DE69021731T2
Application number: DE69021731T
Authority: DE
Inventors: Steven C. North Ogden Ut 84404 Grow; C. Mick Salt Lake City Ut 84108 Lownds
Original assignee: Mining Services International Corp
Current assignee: Mining Services International Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: AU635335B2; BR9007590A; ATE126503T1; ZA906006B; CA2064777C; EP0486612B1; CA2064777A1; EP0486612A4; AU6350890A; DE69021731D1; ES2077688T3; WO1991001800A1; EP0486612A1

Description

Hintergrund

1. Das Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Methoden und Zusammensetzungen zur Kontrolle der Rheologie von Emulsionsverbindungen und auf Sprengstoffe, welche eine Emulsion enthalten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich genauer auf eine Emulsion mit einem polymerisierenden und/oder vernetzenden Agens, welches die Vorausbestimmung einer gewünschten Rheologie dieser Emulsionsverbindung erlaubt.

2. Hintergrund der Erfindung

Sprengstoffzusammensetzungen werden häufig von Bau- und Minen-Unternehmen benützt. Die physikalischen Eigenschaften von Sprengstoffen variieren mit dem beabsichtigten Verwendungszweck. Gelegentlich ist es wünschenswert, eine Sprengstoffzusammensetzung zu benützen, deren Viskosität so niedrig ist, dass der Sprengstoff an seinen vorgesehenen Ort hineingepumpt werden kann. Andererseits kann es wünschenswert sein, eine Sprengstoffzusammensetzung zu benützen, welche für sich alleine starr genug ist, dem Gewicht beim Stapeln im Lager oder als gepacktes, senkrecht in einem Bohrloch gestapeltes Material zu widerstehen.
In den letzten Jahrzenten haben die Entwicklungen in der Minen-Sprengstoff-Technologie Sprengstoffe hervorgebracht, welche sich von nitroglyzerinbasierten Sprengstoffen, welche in der Vergangenheit benutzt wurden, bei weitem unterscheiden. Heutzutage werden Sprengstoffe aus Komponenten hergestellt, welche viel billiger, weniger gefährlich herzustellen, zu transportieren und zu benutzen sind. Diese Entwicklungen haben zu Aufschlämmungen und Sprengstoffen geführt, welche eine Emulsion enthalten.
Die Entwicklung von Aufschlämmungen hat zum Gebrauch von Verdickungsmitteln wie wasserlöslichen Gummiarten, speziell Guar-Gummi, geführt, welche die Kontrolle der Rheologie der kontinuierlichen Phase der Aufschlämmung und damit der Aufschlämmungsmatrix erlauben. Die Aufschlämmungen leiden jedoch weiterhin unter einer Kristallisation der diskontinuierlichen Phase. Aufschlämmungen sind bei tiefen Temperaturen anfällig für Kristallisation. Dies beeinträchtigt die Innigkeit der Mischung der Oxidationsmittel und Brennstoffe und resultiert in einein Verlust an Empfindlichkeit. Dieses Problem ist besonders ausgeprägt bei Anwendungsorten mit kleinen Durchmessern. Der Verlust an Empfindlichkeit wird durch den Einsatz von teuren Zutaten wie Aluminium in der Qualität für Lackfarben, TNT, Monoethanolaminnitrat, Hexamethylentetraaminnitrat, Ethylenglykolmononitrat und ähnliches überwunden. Was benötigt wird, ist eine Sprengstoff-Zusammensetzung, deren Empfindlichkeit nicht durch Kristallisation beeinträchtigt wird, welche jedoch die Vielseitigkeit der Rheologiekontrolle, die Aufschlämmungen oder Wasser-Gel-Sprengstoffe aufweisen, beibehält.
Sprengstoffe, welche eine Emulsion enthalten, sind heute wohlbekannt und überwinden viele der Probleme, denen man bei früheren Sprengstoff-Formulierungen begegnete. Die Entdeckung der Wasser-In-Oel-Emulsionen resultierte in pumpbaren, strömungsmittelähnlichen, eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffen, welche sich gegenüber Aufschlämmungen für viele Zwecke als überlegen erweisen. Allgemein umfassen Emulsionen zwei separate Phasen. Diese Phasen umfassen eine diskontinuierliche, interne Phase mit einer wässrigen Lösung von Oxidationsmitteln und eine kontinuierliche, externe Phase mit einem kohlenstoffreichen Brennstoff wie Ölen und Wachsen, sowie ein Emulgiermittel. Der typische, eine Emulsion enthaltende Sprengstoff enthält außerdem Sensibilisatoren, um ihn explosiv zu machen. Eine der vorteilhaften Eigenschaften von eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffen ist die Tatsache, dass die Berührungsfläche zwischen der Brennstoffphase und der oxidierenden Phase so vergrössert ist, dass die Brennstoffphase und die oxidierende Phase inniger vermischt und damit bei der Explosion empfindlicher ist und schneller reagiert.
Emulsionen haben einige Lösungen für Probleme der Wasserresistenz, Komponententrennung und Explosivitätsverlust bei tiefen Temperaturen geliefert. Sprengstoffe, welche Öl-In- Wasser-Emulsionen enthalten, haben noch weitere Vorteile. Sie sind sicherer, da sie gegenüber mechanischem Schock weniger empfindlich sind, und weniger teuer, weil die Hauptbestandteile Wasser, Öl, Ammoniumnitrat, Emulgatoren und Sensibilisatoren zu relativ niedrigen Kosten erhältlich sind.
Wenn Emulsionen richtig hergestellt sind, sind die eingemischten Oxidationsmittel-Tröpfchen so klein, dass sie unterkühlt werden können. Als Resultat kann eine hoch konzentrierte, wässrige Lösung mit einer Kristallisationstemperatur, die weit oberhalb der Raumtemperatur liegt, erhalten und in die diskontinuierliche, oxidierende Phase eingebracht werden. Solch eine wässrige Phase zeigt selbst beim Kühlen bis weit unter die Kristallisationstemperatur keine Kristallisation. Dadurch wird die Innigkeit der Mischung und die gewünschte Empfindlichkeit beibehalten. Nichtsdestoweniger haben bisher erhältliche Emulsionen eine beschränkte Lagerstabilität wegen der Tendenz der wässrigen Phase, zu kristallisieren, und der Tendenz, dass solche Kristalle durch Aufreissen der Barrieren zwischen den Tröpfchen wachsen. Die Emulsion verliert dabei die Empfindlichkeit.
Die Rheologie heute erhältlicher, eine Emulsion enthaltender Sprengstoffe ist weitgehend abhängig von der physikalischen Konsistenz der kontinuierlichen Brennstoffphase und vom Volumenverhältnis zwischen Oxidationsmittel- und Brennstoffphase. Die Rheologiekontrolle beeinflusst das Phasenvolumen- Verhältnis zwischen der Oxididationsmittel-Lösung der diskontinuierlichen Phase und der kontinuierlichen Brennstoffphase und/oder variiert selektiv die Tröpfchengrösse der Oxididationsmittel-Lösung und/oder variiert selektiv die Viskosität der Brennstoffphase. Die Wahl des Phasenvolumen- Verhältnisses bestimmt die Rheologie der Emulsionen und der eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffe. Wenn zum Beispiel das Verhältnis Oxididationsmittel-Lösung zu Brennstoff gross ist, dann sind die resultierenden Emulsionen steif. In ähnlicher Weise sind die resultierenden Emulsionen steif, wenn die Lösungströpfchen klein sind. Des weiteren sind die resultierenden Emulsionen hochviskös, wenn die Brennstoffphase ein dickes Oel enthält, oder die resultierenden Einulsionen haben einen hohen Grad von Plastizität, wenn die Brennstoffphase ein Wachs enthält.
Die Fähigkeit zur Kontrolle der Rheologie der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs wird ganz offensichtlich, wenn man die Herstellung der eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffe betrachtet. Wie bereits festgestellt, werden Öle und Wachse selektiv ausgewählt, um die gewünschte Rheologie einer Emulsion oder eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs zu erhalten. Wenn es zum Beispiel gewünscht ist, den eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff in Patronen abzufüllen oder sicherzustellen, dass Luftblasen oder andere diskontinuierliche Phasen am Ort festgehalten werden, müssen die Oele oder Wachse bei der Herstellungstemperatur strömungsfähig sein, um die Emulsion bilden, veredeln und sie dann giessen oder pumpen zu können. Als Resultat ist dann die Rheologie der Endzusammensetzung von der Temperatur abhängig. Selbst Emulsionen und eine Emulsion enthaltende Sprengstoffe, welche Wachse enthalten, die bei tieferer Verwendungstemperatur relativ steif sind, sind bei höheren Verwendungstemperaturen relativ - und oft unerwünscht - weich. Die Änderung der Rheologie mit der Temperatur steht im Gegensatz zur konstanten Umgebung, welche benötigt wird, um eine diskontinuierliche Oxidationsmittelphase oder ein Sensibilisatoragens wirksam zu dispergieren oder in Dispersion zu halten. Mit anderen Worten bewirken Temperaturänderungen nicht nur eine Änderung in der Starrheit der Zusammensetzung selbst, sondern sie beeinflussen auch in schädlicher Weise die Fähigkeit der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs, die diskontinuierliche Oxidationsmittelphase und/oder die Sensibilisatoren am Ort zu halten oder zu fixieren.
Ein Sprengstoff, welcher eine Emulsion enthält, deren Zusammensetzung es dem Benutzer erlauben würde, die Rheologie des eine Emulsion enthaltenden End-Sprengstoffs zu wählen, so wie es weitgehend mit Wasser-Gel-Sprengstoffen möglich ist, wäre sehr wünschenswert. Eine solche Zusammensetzung würde einen eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff liefern, welcher in der Lage ist, die kontinuierliche und diskontinuierliche Phase über einen weiten Temperaturbereich wirksam so zu stabilisieren, dass der eine Emulsion enthaltende Sprengstoff auf Temperaturänderungen weniger empfindlich wäre. Gleichzeitig wäre es ein Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik, wenn die Rheologie einer gegebenen Emulsion oder eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs die Kontrolle anderer signifikanter Eigenschaften der Zusammensetzung, wie der Wasserstabilität, der Oberflächenadhäsion und der Feuchtigkeit erlauben würde. Was in der Tat benötigt wird, ist ein polymerisierendes und/oder vernetzendes Agens, welches es dem Benutzer erlaubt, die gewünschte Rheologie auszuwählen.
Es wäre daher ein weiterer Vorteil und eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, wenn die Rheologie einer Emulsion oder eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs kontrolliert werden könnte, um eine Emulsion oder einen eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff bereitzustellen, welcher stabiler ist, d. h. gegenüber Kristallisation der Oxidationsmittelsalze in der Lösung der diskontinuierlichen Phase und nachfolgendem Kristallwachstum weniger anfällig ist.
Eine solche Emulsion und ein solcher eine Emulsion enthaltender Sprengstoff werden nachfolgend offenbart und beansprucht.
Das US-Patent Nr. 4525225 offenbart eine feste Wasser-In- Oel-Emulsionssprengstoff-Zusammensetzung, welche eine diskontinuierliche Emulsionsphase enthält, gebildet aus einer wässrigen Lösung eines Oxidationsmittelsalzes in einer kontinuierlichen Emulsionsphase, welche wiederum aus einem festen, kohlenstoffreichen Brennstoff, abgeleitet von einer ölhaltigen Flüssigkeit, gebildet ist. Die hier offenbarte Zusammensetzung ist starr, nicht-deformierbar und selbsttragend.
Das US-Patent Nr. 4343663 offenbart selbstragende wasserhaltige Sprengstoffprodukte, bei denen ein flüssiges Polymer verwendet wird, um ein thermostatisches Harz zu liefern. Die hier offenbarte Zusammensetzung ist starr, nicht-deformierbar und selbsttragend.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Emulsionszusammensetzungen mit einem polymerisierenden und/oder vernetzenden Agens und Verfahren derer Verwendung zur Verbesserung der Herstellung, der Verpackung, des Transports, der Lagerung und des Anbringens von Emulsionen und von Sprengstoffen, die eine Emulsion enthalten. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf die Kontrolle der Rheologie einer Emulsion oder eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs durch Polymerisieren und/oder Vernetzen der kontinuierlichen Phase der Emulsion gerichtet. Die vorliegende Erfindung schafft Zusammensetzungen und Verfahren des Polymerisierens und/oder Vernetzens von Emulsionszusammensetzungen, welche in einer Emulsion oder einem eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff resultieren, deren Rheologie kontrollierbar gewählt werden kann, ohne die Integrität der Explosionsreaktion zu beeinträchtigen.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Emulsion gerichtet, welche eine Brennstoffphase, eine oxidierende Phase, einen Emulgator, eine ausgewählte Menge eines polymerisierbaren und/oder vernetzbaren Materials und einen Koreaktanten umfasst, der die Polymerisation oder Vernetzung in situ auslöst.
Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf einen eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff gerichtet, welcher eine Brennstoffphase, eine Oxidationsmittelphase, einen Emulgator, eine ausgewählte Menge eines polymerisierbaren und/oder vernetzbaren Materials, einen Koreaktanten, welcher die Polymerisations- oder Vernetzungsreaktion in situ bewirkt, einen Sensibilisator und gegebenenfalls zusätzliche Brennstoffe oder Oxidationsmittel enthält.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Wasser-in-Öl-Emulsion, welche eine kontinuierliche, externe, kohlenstoffreiche Brennstoffphase enthält. Die Brennstoffphase enthält ein polymerisierbares und/oder vernetzbares Polymer, welches polymerisiert oder vernetzt ist. Abhängig von der Chemie des Polymers oder Vernetzers, der angewandten Menge, Temperatur und pH, passt die polymerisierende und vernetzende Reaktion die Rheologie der ausgewählten Emulsion der gewünschten Rheologie an und stabilisiert die Emulsionszusammensetzung. Als Resultat sind die Koaleszenz, Kristallisation, Agglomeration oder Migration der diskontinuierlichen, oxidierenden Phase der Emulsion und/oder der Sensibilisierungsagentien des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs reduziert, und die endgültige Rheologie der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs ist für den beabsichtigten Gebrauch optimal.
Der Rheologie-Kontrollmechanismus der vorliegenden Erfindung ist nicht nur durch die Chemie des Polymers oder Vernetzers, die angewandte Menge, Temperatur und pH beeinflusst, sondern auch durch die Zeitdauer, über welche die Polymerisationsund/oder Vernetzungsreaktion geschieht. Das bedeutet, dass die Rheologieänderung der kontinuierlichen Phase der Emulsion wie gewünscht über die Zeit kontrolliert werden kann.
Innerhalb der Brennstoffphase der vorliegenden Erfindung ist ein vernetzbares und/oder polymerisierbares, kohlenstoffreiches Öl und/oder Wachs eingeschlossen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das polymerisierbare Material hydroxyterminiertes Polybutadien (HTPB). In vielen Fällen kann das HTPB durch ein Butadien-Styrol-Copolymer, ein Polymer mit hydroxyfunktionellen Gruppen oder anderen kohlenstoffreichen, polymerisierbaren Materialien mit z. B. epoxyfunktionellen Gruppen substituiert sein.
HTPB und ähnliche polymerisierbare, kohlenstoffreiche Materialien können durch Reaktion mit multifunktionellen Isocyanaten polymerisiert sein. In den meisten Fällen kann ein geeignetes polymerisierendes Isocyanat aus der Gruppe der Isocyanate hohen Molekulargewichts und niedrigen Dampfdrucks ausgewählt werden. Ein bevorzugtes Isocyanat ist Isonate 143L. Im Fall von HTPB und Isonate 143L wirken sie als Koreaktanten, welche die Polymerisation eines Teils der kontinuierlichen Phase der Emulsion bewirken.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein vernetzbares, kohlenstoffreiches Material gerichtet, welches in Verbindung mit oder sich gegenseitig ausschliessend ohne das polymerisierbare, kohlenstoffreiche Material verwendet wird. Ein bevorzugtes vernetzbares Material ist das Maleinsäureanhydrid-Polybutadien-Addukt (131 MA). Andere geeignete, leicht erhältliche Materialien können ebenfalls verwendet werden. Das vernetzbare Material wird durch einen geeigneten Vernetzungskatalysator oder Koreaktanten vernetzt. Im Falle von 131 MA ist ein basisches Reagens oder eine multifunktionelle Hydroxygruppe ein wirkungsvoller Vernetzer. Beispiele geeigneter Vernetzer schliessen Ammoniak, Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Tri- und Monoethanolamin und andere alkalische Verbindungen ein. Der im vorliegenden Falle bevorzugte Vernetzer ist Triethanolamin. Das Praktizieren der Erfindung hat gezeigt, dass andere Vernetzerkoreaktanten den Vernetzungsprozess unterstützen. Geeignete Vernetzerkoreaktanten schliessen metallorganische Zusammensetzungen und Polyhydroxyverbindungen oder Polyole ein.
Die interne, diskontinuierliche oxidierende Phase der Emulsion umfaßt eine wässrige Lösung sauerstoffhaltiger Salze. Geeignete Salze schliessen Ammoniumnitrat, Kalziumnitrat, Natriumnitrat oder -perchlorat ein. Die Salze sind so in der kontinuierlichen Phase dispergiert, dass mit der kontinuierlichen Brennstoffphase ein inniger Kontakt hergestellt wird.
Der Emulgator, welcher in der vorliegenden Erfindung benötigt wird, ist irgendein wirksamer Wasser-In-Oel- Emulgator. Geeignete Wasser-In-Oel-Emulgatoren schliessen bekannte Verbindungen wie Sorbitan-Monooleat, Sorbitan- Tristearat, Sorbitan-Sesquileat, Polyisobutylensulphonsäure und ähnliches ein.
Ein eine Emulsion enthaltender Sprengstoff kann durch Kombination einer Emulsion wie vorgehend beschrieben als kontinuierliche Phase mit ungelösten festen Oxidationsmitteln wie Ammoniumnitrat oder anderen Nitraten oder Perchloraten, und festen Brennstoffen wie Kohlestaub, Kohlenwasserstoff-Brennstoffen oder Aluminium als diskontinuierliche Phase verbunden werden. Eine bevorzugte Ausführungsform von Sprengstoffen, welche eine Emulsionsphase und eine zweite reaktive Phase enthalten, ist der sogenannte schwere ANFO-Sprengstoff, der eine Emulsion, kombiniert mit porösem Ammoniumnitrat oder mit ANFO, enthält.
Sensibilisatoren werden typischerweise in Verbindung mit eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffen verwendet. Sensibilisatoren und dichtekontrollierende Agentien, welche im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können z. B. poröse Ammoniumnitratperlen oder ANFO, Mikroballone oder Mikrokugeln, Polystyrolkügelchen, Selbst-Sprengstoffe wie TNT, Gasblasen aus Nitrit- oder Peroxidlösungen, Perlite, emulgierte gasende Agentien und ähnliches einschliessen. Die Menge der festen oder chemischen dichtekontrollierenden Agentien wird so gewählt, dass der Emulsion oder dem eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff ein Leervolumen von zwischen ca. 4% und ca. 80% der Endverbindung gegeben wird. Die Menge des Leerraums, welcher im eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff benötigt wird, hängt von der benötigten Gesamtenergie des Sprengstoffs und der gewünschten Empfindlichkeit ab.
Öle niedriger und hoher Viskosität und verschiedene Arten von Wachsen, z. B. Paraffinwachs oder mikrokristallines Wachs, können in Verbindung mit dem polymerisierbaren oder vernetzbaren Material verwendet werden, um zur Kontrolle der Rheologie der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs beizutragen, nachdem die Polymerisation oder Vernetzung ausgeführt worden ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung einer Emulsion oder eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs, welche selektiv und kontrollierbar vernetzt und/oder polymerisiert werden und so die Rheologie der Emulsionszusammensetzung oder der Emulsionsphase des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs kontrollieren. Wenn man die vorliegende Erfindung anwendet, können spezielle physikalische Eigenschaften der Emulsion gewählt werden, um die beabsichtigte Herstellung, Verpackung, Transport, Lagerung und Verwendung der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs zu optimieren.
Die vorliegende Erfindung besteht in einer vernetzbaren und/oder polymerisierbaren Emulsion oder Emulsionsphase eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs. Die Emulsion umfasst prinzipiell eine Wasser in Oel Emulsion. Die Emulsion hat eine vernetzbare und/oder polymerisierbare Komponente in der externen kontinuierlichen Brennstoffphase. Sie hat auch eine interne diskontinuierliche, oxidierende Phase. Der eine Emulsion enthaltende Sprengstoff umfasst eine Emulsionsphase sowie einen Sensibilisator und kann auch zusätzliche Brennstoffe, feste Oxidationsmittel und jegliche anderen, notwendigen oder wünschbaren Komponenten enthalten, mit denen die Energie und/oder Dichte des explosiven Endproduktes kontrolliert werden.
Traditionellerweise enthält in Zusammensetzungen des Standes der Technik die externe, kohlenstoffreiche Brennstoffphase einer Emulsion Brennstofföle, raffinierte oder gereinigte Kohlenwasserstoffe, Wachse, halogenierte Kohlenwasserstoffe, nitrierte Kohlenwasserstoffe oder eine Mischung daraus. Wenn jedoch die kohlenstoffreiche Brennstoffphase eine Flüssigkeit umfaßt, welche bei oder wenig oberhalb der Raumtemperatur fliessfähig ist, dann ist der eine Emulsion enthaltende Sprengstoff für die Verpackung mit konventionellen Sprengstoff-Verpackungs- oder Patronisierungsmethoden nicht allgemein geeignet. Solche Sprengstoffe können auch zur Verwendung in Bohrlöchern mit Rissen und Brüchen ähnlich ungeeignet sein, da fliessfähige Explosivstoff-Zusammensetzungen aus dem Bohrloch ausfliessen.

A. Rheologiekontrolle via Polymerisation

1. In der Emulsion

Konventionelle Emulsionen versuchen, eine kontinuierliche Brennstoffphase, welche auf geeignete Weise die Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration und Migration der diskontinuierlichen Phase verhindert, dadurch bereitzustellen, dass sie Polymere in der kontinuierlichen Phase zusetzen oder einen speziellen Emulgator wählen. Konventionelle Emulsionen haben jedoch nicht versucht, die Rheologie der kontinuierlichen Phase durch Polymerisieren der kontinuierlichen Phase in situ in einer kontrollierten, voraussagbaren und zuverlässigen Reaktion zu beherschen. Die vorliegende Erfindung schafft eine kontinuierliche Brennstoffphase, welche Kohlenwasserstoffe hohen Molekulargewichts einschliesst, welche polymerisiert und/oder vernetzt sein können und es mindestens teilweise sind, um eine Änderung in der Rheologie der Emulsion und daher des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs als ganzem zu bewirken.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benützt z. B. ein polymerisierbares, organisches Material mit hydroxy- oder epoxy-funktionellen Gruppen. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst Polybutadien als polymerisierbaren, organischen Brennstoff. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benützt hydroxy-terminiertes Polybutadien (HTPB) als polymerisierbaren Brennstoff.
HTPB ist durch das Vorhandensein eines Polymers aus mindestens ca. 50 wiederkehrenden Monomeren-Einheiten mit mindestens zwei funktionellen Einheiten, welche zur Bindung mit anderen Molekülen befähigt sind, charakterisiert. Solch ein Material resultiert in langen, flexiblen Polymerketten, deren Masse biegsam ist und mässigem Druck und Zug ohne Zerreissen oder Zerkrümeln widerstehen kann. Der Charakter der bestimmten polymerisierten Brennnstoffmaterialien versieht die kontinuierliche Phase der Emulsion mit vorteihaften, vorausgewählten elastischen Eigenschaften. Geeignete Ersatzstoffe für HTPB schliessen carboxy-terminiertes Polybutadien, Maleinsäureanhydrid-terminiertes Polybutadien, epoxy-terminiertes Polybutadien und ähnliche Substanzen ein. In der Praxis werden geeignete Resultate erreicht, wenn HTPB in Mengen bis zu ungefähr 5,9% anwesend sind. Bessere Resultate werden erhalten, wenn HTPB in der Emulsion in Mengen von ca. 0,75% bis ca. 3,0% vorliegt. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt HTPB in Konzentrationen von ca. 1,0% bis ca. 2,0% vor.
Der polymerisierbare, organische Brennstoff der vorliegenden Erfindung wird unter Mithilfe von Isocyanatverbindungen polymerisiert. Wegen der Gefahren, welche mit den Dämpfen von Isocyanaten niedrigen Molekulargewichts assoziiert sind, werden Isocyanate hohen Molekulargewichts und niedrigen Dampfdrucks bevorzugt. Besonders hat sich erwiesen, dass Isonate 143L überragende Resultate gibt. Befriedigende Resultate beim Gebrauch von Isonate 143L wurden erhalten, wenn es in einer Menge von bis zu ca. 0,6% vorlag. Geeignetere Resultate werden erhalten, wenn Isonate 143L in Mengen von ca. 0,075% bis ca. 0,3% vorliegt. Bevorzugt ist Isonate 143L in einer Menge von ca. 0,1% bis 0,2% vorhanden.

2. In dem eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff

Ein eine Emulsion enthaltender Sprengstoff umfasst eine Emulsionsphase, energieerhöhende / sensibilisierende Agentien und, wenn gewünscht, zusätzliche Brennstoffe und Oxidationsmittel. Mit anderen Worten: die oben diskutierte Multiphasenemulsion wird eine Phase der explosiven Verbindung. Auf die gleiche Weise, wie die Polymerisation der kontinuierlichen Brennstoffphase der Emulsion die Rheologie der Emulsion chemisch ändert, ändert man durch die Kontrolle der Rheologie der Emulsionsphase des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs die Rheologie des die Emulsion enthaltenden Sprengstoffs. Auf diesem Weg können die Vorteile der Kontrolle der Rheologie der Emulsion auf die Kontrolle der Rheologie des die Emulsion enthaltenden Sprengstoffs übertragen werden. Die Kontrolle der Rheologie des die Emulsion enthaltenden Sprengstoffs ist von grossem Vorteil bei der Herstellung, Verpackung, beim Transport, der Lagerung und dem Gebrauch der explosiven Zusammensetzung.
Das Mischen der Emulsion mit anderen Phasen des Sprengstoffs und das Verpacken des Sprengstoffs kann nun bei oder nahe an Raumtemperatur ausgeführt werden. Die Emulsion kann so formuliert werden, dass die Sprengstoffmatrix während des Transports stabiler ist. Die Lagerungstemperatur ist nicht mehr notwendigerweise schädlich für die Integrität der Sprengstoffzusammensetzung. Der beabsichtigte Gebrauch oder Einsatzort der Sprengstoffzusammensetzung kann durch Wahl einer Rheologie optimiert werden, welche für den beabsichtigten Gebrauch oder Einsatzort am dienlichsten ist. Aus diesen und weiteren Gründen, welche bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung offensichtlich werden, ist die Rheologiekontrolle der vorliegenden Erfindung ein bedeutender Vorteil gegenüber dem Stand der Technik.

B. Rheologiekontrolle via Vernetzung

1. In der Emulsion

Einige bekannte Emulsionssysteme erwägen den Gebrauch von Additiven, um die Zusammensetzung der Emulsion zu verdicken. Bekannte Additive schliessen Agentien wie natürliche Wachse, wasserlösliche Gummiarten wie Guargummi und synthetische Polymere oder Wachse ein. Viele der konventionellen Anwendungen von Verdickungsadditiven betonen eher physikalische als chemische Rheologieänderungen.
Die vorliegende Erfindung bewirkt eine Änderung der Rheologie durch eine chemische Reaktion innnerhalb der kontinuierlichen Brennstoffphase der Wasser-in-Öl-Emulsion. Die chemische Reaktion passt die Rheologie der Emulsion durch chemische Vernetzung mindestens eines Teils der Brennstoffphase an. Der Vernetzer wirkt durch kreuzweises Verbinden paralleler und/oder benachbarter Ketten polymerisierten Brennstoffs. Die Vernetzung kann weitergehen, bis die polymerisierte Brennstoffphase durch eine Matrixmasse vernetzter Polymere gebunden ist. Das Resultat der Vernetzung ist eine relativ fixierte, kontinuierliche Phase der Emulsion. Der Charakter gewisser vernetzter Materialien verleiht der kontinuierlichen Phase der Emulsion vorteilhafte, vorausgewählte Starrheitseigenschaften. Zum Beispiel kann die vorausgewählte oder gewünschte Starrheit ein gummiartiger Zustand sein. Die fixierte Natur der kontinuierlichen Phase wirkt durch Blockieren oder Festhalten der diskontinuierlichen Phase an ihrem Ort. Dies hilft, die Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration und Migration der oxidierenden Tröpfchen der diskontinuierlichen Phase zu verhindern, welche konventionelle Wasser-In-Oel-Emulsionen stören.
In der vorliegenden Erfindung wurde ermittelt, dass 131 Maleinsäureanhydrid/Butadien-Addukt (131 MA) ein wirksames vernetzbares Polymer ist. Die reaktiven Positionen des 131 MA bilden Bindungspositionen, an welchen der Vernetzer wirkt und die Polymerketten miteinander verknüpft. Andere geeignete vernetzbare Polymere schliessen Verbindungen ein, welche bifunktionelle Gruppen haben, die aktive Bindungspositionen haben können, wie sie in Anhydrid- oder Oxarangruppen, stickstoffbasierten Gruppen wie Isocyanaten, Aminen, Imiden oder Amiden, oder in Carbonyl- oder Hydroxygruppen gefunden werden, welche in Verbindung mit einem Katalysator oder Beschleuniger mit den funktionellen Gruppen des Polymers Bindungen eingehen.
Geeignete Beispiele von Vernetzern schliessen Ammoniak, Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Tri- und Monoethanolamin und andere alkalische Materialien ein. Zufriedenstellende Resultate beim Gebrauch von Monoethanolamin wurden erzielt, wenn es in einer Menge von bis zu ca. 0,3% vorlag. Geeignetere Resultate werden erhalten, wenn Monoethanolamin in einer Menge von zwischen ca. 0,05% und ca. 0,3% vorliegt. Bevorzugt liegt Monoethanolamin in einer Menge von zwischen ca. 0,1% und ca. 0,3% vor.
Akzeptable Resultate beim Gebrauch von Triethanolamin werden erhalten, wenn Triethanolamin in einer Menge von bis zu ca. 0,3% der Emulsion als ganzer vorliegt. Vorteilhaftere Resultate werden erhalten, wenn Triethanolamin in einer Menge von zwischen ca. 0,1% und ca. 0,3% vorliegt. Bevorzugte Resultate ergeben sich, wenn Triethanolamin in Mengen von zwischen ca. 0,15% und ca. 0,2% vorliegt.
Der Umfang der Vernetzung kann durch die Wahl des vernetzbaren Polymers, des Vernetzers, der Wahl des vernetzenden Koreaktanten, der Menge des verwendeten Vernetzers, der funktionellen Gruppen, welche dem polymerisierten Brennstoff beigegeben sind, und der Reaktionsgeschwindigkeit der Vernetzung kontrolliert werden. Die Anwendung der von der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogenen Vernetzer führte zu überlegenen Resultaten beim kontrollierten Ändern der Rheologie der kontinuierlichen Phase der Emulsion, und als Resultat beim Verhindern der Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration und Migration der diskontinuierlichen Phase oder Phasen der dispergierten, oxidierenden Komponenten.
Die Reaktionsgeschwindigkeit des Vernetzers hängt von der Chemie des Vernetzers, der Temperatur, bei welcher die Reaktion stattfindet, und dem pH der Umgebung, in welcher die Reaktion stattfindet, ab. Der Vernetzungsprozess kann durch Koreaktanten, welche metallorganische Zusammensetzungen einschliessen, und mehrfache Alkohole wie Polyethylenglykol beschleunigt werden.

2. In dem eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff

Aus ähnlichen Gründen wie oben bezüglich der Polymerisation diskutiert, kann das Kontrollieren der Rheologie der Fmulsion durch Vernetzen auf das Kontrollieren der Rheologie eines Sprengstoffs durch das Inkorporieren der Emulsion in die Sprengstoffzusammensetzung übertragen werden. Wenn die rheologiekontrollierte Emulsion eine Phase der Sprengstoffzusammensetzung ist, dann ist als Resultat auch die Rheologie der Sprengstoffzusammensetzung kontrollierbar. Die Vernetzung der kontinuierlichen Phase einer Emulsion, welche in einem Sprengstoff enthalten ist, funktioniert auch, wenn die Rheologie der Sprengstoffverbindung kontrolliert werden soll.

C. Rheologiekontrolle via Polymerisation und/oder Vernetzung

Ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die einander gegenseitig ausschliessende Benutzung von HTPB und 131 MA. Es wurden befriedigende Resultate erhalten. Ein weiteres Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die gleichzeitige Benutzung von sowohl Polymerisation als auch Vernetzung. Durch Kombinieren der Rheologiekontrolle via Polymerisation und Vernetzung kann der Charakter der resultierenden Zusammensetzung die kontinuierliche Phase der Emulsion mit einer Kombination der vorausgewählten elastischen und Starrheitseigenschaften versehen, welche für den beabsichtigten Verwendungszweck optimal ist. Ein Beispiel einer Kombinationsanwendung ist, wenn einer der Brennstoffe der kontinuierlichen Phase ein Butadienhomopolymer-Maleinsäureanhydrid-Addukt ist. In ähnlicher Weise werden vorteilhafte Resultate erhalten, wenn ein Butadien-Styrol-Copolymer-Maleinsäureanhydrid-Addukt als einer der Brennstoffe der kontinuierlichen Phase verwendet wird. Befriedigende Resultate wurden erzielt, wenn die Polymerisation des Brennstoff-Polymers der kontinuierlichen Brennstoffphase dadurch erreicht wird, dass man das 131 MA mit dem HTPB unter Ausschluss jeglichen Polymerisationsbeschleunigers oder jeglicher Polymerisationskomponente, oder durch Vernetzungsreaktion polymerisieren lässt.

D. Oxidation, Dichtekontrolle und sensibilisierende Agentien

1. In der Emulsion

Da Sauerstoffausgleich für eine optimale Detonation von Sprengstoffen wesentlich ist, ist die Verfügbarkeit des oxidierenden Agens quer durch die Sprengstoffzusammensetzung zur Vervollständigung der Reaktion von überragender Bedeutung. Ein entscheidender Teil des oxidierenden Agens für die Detonation eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs wird durch die diskontinuierliche, oxidierende Phase der Emulsion geliefert. Wenn die oxidierenden Tröpfchen oder Teilchen der diskontinuierlichen Phase der Emulsion kristallisieren, koaleszieren, agglomerieren oder migrieren, wird offensichtlich der beabsichtigte Effekt des Oxidationsmittels vermindert.
Viele oxidierende Agentien und Phasen werden in konventionellen Emulsionen verwendet. Die bevorzugten Formen des oxidierenden Agens, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schliessen wässrige Formen von Ammoniumnitrat, Kalziumnitrat oder Natriumnitrat oder eine Mischung daraus ein.
Die vorliegende Erfindung zieht auch die Verwendung von trockenen Ammoniumnitrat-Brennstofföl-Kügelchen (ANFO) in Verbindung mit den oben erwähnten oxidierenden Agentien in Betracht.

2. In dem eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff

In ähnlicher Weise ist eine homogene Dispersion dichtekontrollierender und sensibilisierender Agentien für eine optimale Detonation von Sprengstoffen wesentlich. Genau so, wie die Dispersion oxidierender Agentien für eine optimale Detonation wesentlich ist, ist auch die Dispersion dichtekontrollierender und sensibilisierender Agentien quer durch die Sprengstoffzusammensetzung von entscheidender Bedeutung. Wenn dispergierte dichtekontrollierende und sensibilisierende Agentien der Sprengstoffzusammensetzung kristallisieren, koaleszieren, agglomerieren oder migrieren, wird der beabsichtigte Dispersionseffekt vereitelt und die Luftspaltempfindlichkeit und Detonationsgeschwindigkeit der Sprengstoffzusammensetzung sind vermindert.
Dichtekontrolle- und Empfindlichkeitskomponenten sind in einer Emulsion eingeschlossen, um die Emulsion mehr oder weniger auf Stoßeinleitung empfindlich zu machen und sicherzustellen, dass die Detonationsgeschwindigkeit durch die Emulsionsverbindung hindurch bei einem geeigneten und konstanten Wert liegt. Dichtekontrollierende Agentien schliessen Substanzen aus der Gruppe ein, welche feste, dichtereduzierende Agentien wie expandierte Polystyrolkügelchen, Perlit, Mikrokügelchen und Mikroballons enthält.
Erhöhte Empfindlichkeit kann durch die Verwendung von injizierten Luft- oder Gasblasen und von Luft- oder Gasblasen erreicht werden, welche in situ aus Peroxid-, Nitrit- oder Carbonatlösungen, emulgierten gasbildenden Agentien und ähnlichen gasbildenden Reaktionen generiert werden, welche nicht in anderer Weise die explosive Natur des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs beeinträchtigen. Die Empfindlichkeit wird auch durch Einschluss von Selbstexplosivstoffen wie z. B. TNT, PETN, RDX und ähnlichem erhöht.

E. Emulgatoren

Ohne die Gegenwart eines Emulgators tendieren die gemischten Phasen der Zusammensetzung dazu, sich zu trennen und eine geschichtete oder regionale Mischung zu bilden, welche als Emulsion wenig Nutzen hat.
Geeignete Emulgatoren für Wasser-in-Öl-Emulsionen umfassen eine amphiphatische Verbindung. Die amphiphatische Verbindung ist eine Verbindung, welche mindestens zwei oder mehr Segmente aufweist, von denen eines nur in einer Ölphase löslich und die andere nur in einer wässrigen Phase löslich ist. Mit anderen Worten: ein bevorzugter Emulgator umfaßt einen organischen Emulgator, welcher einen hydrophilen Abschnitt und einen lipophilen Abschnitt hat und welcher eine hohe Löslichkeit in Kohlenwasserstoffen und eine hohe Toleranz gegenüber Salzlösungen aufweist. Im Fall der vorliegenden Erfindung kann der Emulgator aus der Gruppe bekannter Wasser-in-Öl-Emulgatoren ausgewählt werden. Beispiele geeigneter Emulgatoren schliessen Sorbitanmonooleat, Sorbitantristearat, Sorbitansesquioleat und Glyceride fettbildender Fettsäuren oder eine Mischung davon ein, sind aber nicht auf diese beschränkt.
Die wirksame Kombination der oben diskutierten Komponenten der Emulsion der vorliegenden Erfindung resultiert in einer Emulsion oder einem eine Emulsion enthaltenden Sprengstoff, deren Rheologie so kontrolliert werden kann, daß die Bedüfnisse und Anforderungen des Benutzers erfüllt werden. Dies ist insbesondere für den Verlauf der Herstellung, der Verpackung, des Transports, der Lagerung und der letztlichen Positionierung des Sprengstoffs offensichtlich, wo die Rheologie der Emulsionszusammensetzung eine solch wichtige Rolle spielt. Während der Herstellung einer Emulsionverbindung ist es z. B. wesentlich, die diskontinuierliche, oxidierende Phase in der kontinuierlichen Brennstoffphase homogen zu dispergieren. Dies wird äusserst leicht erreicht, wenn die kontinuierliche Phase oder kontinuierlichen Phasen niedrige Viskosität haben, so dass die oxidierende Phase gründlich gerührt und in die kontinuierliche Brennstoffphase gemischt werden kann. Wenn die Rheologie der kontinuierlichen Phase zu starr ist, wird das Rühren und Mischen weniger effizient und wirksam. Sobald jedoch der Herstellungsschritt zu einem Punkt gelangt ist, bei welchem die diskontinuierliche Phase homogen dispergiert ist, ist es typischerweise erwünscht, dass die diskontinuierliche Phase in der kontinuierlichen Phase ohne die schädlichen Wirkungen der Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration oder Migration der kontinuierlichen Phase dispergiert bleibt. Die vorliegende Erfindung erlaubt dem Hersteller/Produzenten, die dispergierte, diskontinuierliche Phase der Emulsion oder andere Phasen des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs durch den Einsatz der polymerisierenden und/oder vernetzenden Reaktionen der vorliegenden Erfindung am Ort festzuhalten. Diese Reaktionen können bei der hohen Herstellungstemperatur der Emulsion oder bei Raumtemperatur, nachdem man die Emulsionsphase der Sprengstoffzusammensetzung hat kühlen lassen, durchgeführt werden. "Festhalten der dispergierten, diskontinuierlichen Phase" soll dabei den Effekt der Wirkung der Änderung in der Rheologie der kontinuierlichen Phase beschreiben, durch welche die Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration oder Migration der diskontinuierlichen Phase durch eine chemische Reaktion, welche die kontinuierliche Gastphase strukturell verändert, behindert wird.
In ähnlicher Weise ist es während des Verpackens sehr schwierig, eine klebrige, hochviskose Emulsion dazu zu bringen, in eine Patrone oder Verpackung hineinzufliessen und diese zu füllen. Es ist höchst wünschenswert, dass zum Verpackungszeitpunkt die Emulsion leicht pumpbar und ohne Leerräume und Lufttaschen und ohne die Notwendigkeit, die Emulsion bei ungewollten höheren Temperaturen zu halten, in die beabsichtigte Verpackungsform gebracht werden kann. Als Resultat der Anwendung der vorliegenden Erfindung kann das Patronieren bei hoher Temperatur vermieden werden, da die chemische Reaktion bei oder unter der Herstellungstemperatur ablaufen kann. In ähnlicher Weise ist das leichte Transportieren, Lagern und Hantieren mit einer Emulsion oft von der Rheologie und Temperatur der Emulsion abhängig.
Des weiteren ist die endgültige und ordnungsgemässe Positionierung des Sprengstoffs am beabsichtigten Ort für die Leistung des Sprengstoffs ausschlaggebend. Wenn der beabsichtigte Ort der Detonation in einem vertikal aufwärtsgerichteten Bohrloch in einer unterirdischen Mine, einem vertikal abwärtsgerichteten Bohrloch in einer offenen Grubenmine, einem horizontalen Bohrloch an einem Kohleminen- oder Tunnelende, oder in irgendeiner Form eines Bohrlochs in irgendeinem Winkel dazwischen ist, ist die Fähigkeit der Arbeiters, das Bohrloch wirksam zu laden, scharfzumachen und zu verschliessen, direkt von den Handhabungseigenschaften des Sprengstoffs abhängig, wie sie durch die Rheologie der Sprengstoffzusammensetzung diktiert werden. Die Rheologie der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs ist daher kritisch.
Die Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung liefern eine Emulsion, deren physikalische Eigenschaften wie Oberflächenadhäsion, Wasserabstossung, Viskosität und Oberflächenfeuchtigkeit ebenfalls, wie vom Benutzer gewünscht, reguliert werden können. Da diese physikalischen Eigenschaften eng mit der Rheologie verwandt sind, können solche physikalische Eigenschaften auch in Uebereinstimmung mit dem optimalen Gebrauch und der optimalen Leistung der Emulsion ausgewählt werden. Unter gewissen Umständen ist es z. B. gewünscht, eine Emulsion zu haben, welche eine fettige Konsistenz hat. In einer anderen Situation kann eine nichtfettige, aber klebrige Emulsion optimal sein. In einer weiteren Situation kann eine dünne, sirupartige Emulsion gewünscht sein. In wieder einer anderen Situation kann eine starre Emulsion vorteilhaft sein. In ähnlicher Weise kann jeder Phasenzustand dazwischen letztendlich oder in irgendeiner Stufe im Leben der Emulsion wünschbar sein.
Der Mechanismus der Polymerisation oder Vernetzung der kontinuierlichen Phase der Emulsion der vorliegenden Erfindung, um die Rheologie der Emulsion zu kontrollieren, variiert. In einigen Fällen genügt die Polymerisation der kontinuierlichen Phase, um die gewünschte Rheologie zu erreichen. In anderen Fällen wird Vernetzung benötigt, um die Emulsionsphase(n) zu stabilisieren. Das Polymerisieren und/oder Vernetzen der kontinuierlichen Phase der Emulsion erlaubt es einem, die Rheologie der Emulsion zu kontrollieren.
Polymerisieren oder Vernetzen der kontinuierlichen Phase der Emulsion liefert eine Emulsion, deren Rheologie der gewünschten oder beabsichtigten Herstellungs-, Verpackungs-, Transport-, Handhabungs-, Lagerungs-, Gebrauchsart und ähnlichem entspricht. Der Bereich der Rheologie wird dadurch bestimmt, dass die Zeitdauer, über welche die Polymerisation stattfindet, kontrolliert wird, oder dass der geeignete Vernetzer gewählt wird, welcher die gewünschte Vernetzung der kontinuierlichen Phase der Emulsion liefert.
Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration und Migration der dispergierten Teilchen ist eine Funktion der Affinität des dispergierten Elements mit der dazwischenliegenden Substanz, der Schwerkraft, der Dichte und der Rheologie der kontiniuerlichen Phase. Die Beibehaltung der dispergierten Natur eines oxidierenden Agens ist für die wichtigste Fuktion der Emulsion, nämlich in Bezug auf das Sauerstoffgleichgewicht der Explosionsreaktion, von Bedeutung. Durch das Polymerisieren und/oder Vernetzen der kontinuierlichen Brennstoffphase werden die diskontinuierlichen Phasen der Emulsion oder des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs stabilisiert.
Die Fähigkeit der vorliegenden Erfindung, die Aenderung der Rheologie zu kontrollieren, konzentriert sich auf eine chemische Reaktion, welche weniger temperaturabhängig ist als die Rheologiekontrolle bekannter Emulsionen und Emulsionen enthaltender Verbindungen. Ausserdem ist der stabile Zustand der Rheologie auch weniger durch Änderungen der Umgebungstemperatur beeinflusst, wenn einmal die gewünschte Rheologie durch Anwendung der vorliegenden Erfindung erreicht ist, als der stabile Zustand allgemein erhältlicher Emulsionsverbindungen. Dies ist ein Resultat der chemischen Bindung zwischen den polymeren Komponenten der Emulsion. Konventionelle Emulsionen hingen primär von der physikalischen Mischung der zugrundeliegenden Elemente und einer etwaigen Hilfe, welche der Emulgator zur Beibehaltung des stabilen Zustandes der Phasenunterschiede bieten konnte, ab. Die chemische Reaktion der vorliegenden Erfindung wirkt dadurch, dass sie wenigstens einige der Monomeren und Polymeren der kontinuierlichen Phase auf eine solche Weise miteinander verbindet und bindet, dass die diskontinuierlichen Phasen eingeschlossen oder am Ort gehalten werden, wie wenn sie in Zwischenräumen in einer molekularen Struktur liegen würden. Auf diese Weise bleiben die diskontinuierlichen Phasen quer durch die kontinuierliche Phase dispergiert, behalten dadurch den engen Kontakt zwischen der Brennstoffphase und der oxidierenden Phase der Emulsion bei und fördern die Detonationsfähigkeit des eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs.
Zusätzlich zur Auswahl der Rheologie der Emulsion ist die vorliegende Erfindung auf die Möglichkeit für den Benutzer der vorliegenden Erfindung gerichtet, einen Bereich der Rheologie der vorliegenden Emulsion über einen Zeitraum hinweg, wenn gewünscht, durch Kontrolle der Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation oder Vernetzung zu wählen. Es ist eine wohlbekannte Tatsache, dass die Geschwindigkeit vieler chemischer Reaktionen durch Faktoren wie Konzentration, Temperatur, pH und ähnliches kontrolliert werden kann. Im Falle von polymerisierbaren oder vernetzbaren Polymeren spielt das Verhältnis der funktionellen Gruppen auf dem Polymer zu den funktionellen Gruppen auf dem Vernetzer oder Polymerisierer eine signifikante Rolle für die Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation oder Vernetzung. Die vorliegende Erfindung erlaubt die kontrollierte Variation der Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation oder Vernetzung. In diesem Falle bestimmt der Grad der Polymerisation oder Vernetzung die Rheologie der Emulsion zu jedem gegebenen Zeitpunkt. Wenn gewünscht wird, dass die Emulsion für eine bestimmte Zeitperiode flüssig sein und später in einen starreren Zustand versetzt werden soll, wird der Grad und die Geschwindigkeit der Polymerisation und/oder Vernetzung durch die Wahl des geeigneten Polymers und Polymerisationsprozesses und der entsprechenden Vernetzungsreaktion kontrolliert.

Beispiele

Die folgenden Beispiele dienen zur Illustration des generellen Umfanges der Erfindung. Diese Beispiele sollen jedoch den Umfang der Erfindung nicht beschränken. Während die folgenden Beispiele einen Bereich von Zusammensetzungs- Bestandteilen geeigneter Emulsionen und Emulsionsphasen von eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffen repräsentieren, liefern in ähnlicher Weise andere Bereiche von Zusammensetzungs-Bestandteilen, welche ausserhalb der durch die folgenden Beispiele illustrierten Bereiche liegen, ebenfalls geeignete Emulsionen und Emulsionsphasen von eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffen.
Die Emulsionen in den folgenden Beispielen lies man abkühlen, bevor andere Bestandteile zugefügt wurden. Diese Praxis war im Laboratorium bequem, unterstellt jedoch nicht, dass ähnliche Zusammensetzungen nicht durch Zugabe aller Bestandteile in die Endzusammensetzung erhalten werden können, während die Emulsion noch auf ihrer erhöhten Mischungstemperatur ist.
In jedem Beispiel wird die Zahl der Aushärtungstage aufgeführt. Dies ist die Zeit, nach welcher die endgültige Rheologie geprüft wird, und nicht die Zeit, welche es braucht, um die Vernetzungs- oder Polymerisationreaktion wirksam werden zu lassen.

Beispiel 1

Ein eine polymerisierte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Natriumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl HTPB Isonate 143 L Perlite
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Natriumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden war, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden das Perlite und das Isonate 143 L unter Rühren zugefügt. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff wurde während eines (1) Tags gehärtet.
Der so gebildete, eine Emulsion enthaltende Sprengstoff führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase einheitlich dispergiert war. Die Konsistenz des Sprengstoffs war diejenge von nichtklebrigem Gummi.

Beispiel 2

Ein eine polymerisierte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Ammoniumnitratperlen Emulgator Dieselöl HTPB Isonate 143 L Polystyrolperlen
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden war, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden Isonate 143 L, die Ammoniumnitratperlen und die Polystyrolperlen unter Rühren zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff wurde während sieben (7) Tagen gehärtet.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase gleichmäßig dispergiert war. Die Konsistenz des so gebildeten Sprengstoffs war fest und gummiartig. Der Sprengstoff blieb durch 150 g Pentolit in Röhren von 3 Zoll Durchmesser während mindestens 4 Wochen detonierfähig.

Beispiel 3

Ein eine polymerisierte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Ammoniumnitratperlen Emulgator Dieselöl HTPB Isonate 143 L Nitritlösung
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden war, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Ammoniumnitratperlen wurden unter Rühren zugefügt. Danach wurde unter Rühren Isonate 143 L zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während vierzehn (14) Tagen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase gleichmäßig dispergiert war. Die Konsistenz des Sprengstoffs war fest und gummiartig.

Beispiel 4

Ein eine vernetzte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Ammoniumnitratperlen Emulgator Dieselöl 131 MA Triethanolamin Polystyrolperlen
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem vernetzbaren 131 MA zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden war, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden unter Rühren das Ammoniumnitrat, die Polystyrolperlen und Triethanolamin zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während sechs (6) Tagen.
Die so gebildete Emulsionsphase des Sprengstoffs führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer vernetzten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von nichtklebrigem Gummi einheitlich dispergiert war. Die Konsistenz des Sprengstoffs war fest und gummiartig.

Beispiel 5

Ein eine vernetzte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl 131 MA Triethanolamin Perlite
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem vernetzbaren 131 MA zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden war, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Danach wurden unter Rühren das Perlite und Triethanolamin zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während zwei (2) Tagen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer vernetzten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von nichtklebrigem Gummi gleichmäßig dispergiert war. Der so gebildete Sprengstoff hatte eine Konsistenz, welche ähnlich der seiner Emulsionsphase war.

Beispiel 6

Ein eine vernetzte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl 131 MA Triethanolamin Polystyrolperlen
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem vernetzbaren 131 MA zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden war, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden unter Rühren das Triethanolamin und die Polystyrolperlen zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während zwei (2) Tagen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer vernetzten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von nichtklebrigem Gummi gleichmäßig dispergiert war. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff hatte eine Konsistenz von nichtklebrigem Gummi.

Beispiel 7

Ein eine vernetzte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Ammoniumnitratperlen Emulgator Dieselöl 131 MA Triethanolamin
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem vernetzbaren 131 MA zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden unter Rühren die Ammoniumnitratperlen und das Triethanolamin zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während einem (1) Tag.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer vernetzten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz einer festen Substanz gleichmäßig dispergiert war. Der Sprengstoff hatte eine ähnliche, aber festere Konsistenz.

Beispiel 8

Ein eine polymerisierte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl HTPB Isonate 143 L Mikroballons
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden die Mikrokugeln und Isonate 143 L zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während einem (1) Tag.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von klebrigem Gummi gleichmäßig dispergiert war. Der Sprengstoff hatte eine ähnliche Konsistenz.

Beispiel 9

Ein eine polymerisierte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Ammoniumnitratperlen Emulgator Dieselöl HTPB Isonate 143 L Nitritlösung H-30 Aluminium
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden die übrigen Bestandteile Isonate 143 L unter Rühren zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während einem (1) Tag.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von nichtklebrigem Gummi gleichmäßig dispergiert war. Der Sprengstoff war fest und gummiartig.

Beispiel 10

Ein eine polymerisierte Emulsionsverbindung enthaltender Sprengstoff wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Ammoniumnitratperlen Emulgator Dieselöl HTPB Isonate 143 L
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurden die Ammoniumnitratperlen und Isonate 143 L unter Rühren zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während einundzwanzig (21) Tagen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase gleichmäßig dispergiert war. Der Sprengstoff hatte die Konsistenz einer zusammenhängenden Masse von Perlen.

Beispiel 11

Eine polymerisierte und vernetzte, zum Gebrauch in einem Sprengstoff geeignete Emulsionsverbindung wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl HTPB 131 MA
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Das 131 MA wurde behutsam in die Emulsion eingerührt. Diese Emulsion härtete während zweiundzwanzig (22) Tagen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten und vernetzten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von nichtklebrigem Gummi gleichmäßig dispergiert war.

Beispiel 12

Eine vernetzte, zum Gebrauch in einem Sprengstoff geeignete Emulsionsverbindung wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl 131 MA Monoethanolamin
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem vernetzbaren 131 MA zugefügt, welchem der Emulgator und das Brennstofföl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurde das Monoethanolamin zugefügt. Diese Emulsion härtete während acht (8) Wochen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer vernetzten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz eines gummiartigen, nichtklebrigen Gels gleichmäßig dispergiert war. Beispiel 13 Eine polymerisierte, zum Gebrauch in einem Sprengstoff geeignete Emulsionsverbindung wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Emulgator Mineralöl HTPB Isonate 143 L
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator und das Mineralöl zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurde das Isonate 143 L zugegeben. Diese Emulsion härtete während einundzwanzig (21) Tagen.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von nichtklebrigem Gummi gleichmäßig dispergiert war. Beisoiel 14 Eine polymerisierte, zum Gebrauch in einem Sprengstoff geeignete Emulsionsverbindung wurde durch das Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Bestandteile Prozent Ammoniumnitrat Calciumnitrat Wasser Emulgator Dieselöl Paraffinwachs HTPB Isonate 143 L
Die Emulsion wurde auf konventionelle Weise durch Lösen des Ammoniumnitrats und Calciumnitrats in Wasser bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um eine wässrige Phase zu bilden. Diese wässrige Phase wurde unter heftigem Rühren dem polymerisierbaren HTPB zugefügt, welchem der Emulgator, das Dieselöl und das Paraffinwachs zugegeben worden waren, bis eine Emulsion gebildet war. Die Emulsion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurde das Isonate 143 L zugegeben. Der die Emulsion enthaltende Sprengstoff härtete während eines (1) Tags.
Die so gebildete Emulsion führte zu einer diskontinuierlichen, oxidierenden Phase, welche in einer polymerisierten, kontinuierlichen Brennstoffphase mit der Konsistenz von formbarem, nichtklebrigem Kitt, einem wiederformbaren Gummi, einheitlich dispergiert war.

Zusammenfassung

Es ist also zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung Zusammensetzungen und Verfahren zur Polymerisation und/oder Vernetzung der kontinuierlichen Phase der Emulsion oder der Emulsionsphase eines eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffs schafft. Dies wird nicht nur dadurch erreicht, dass polymerisierbare und/oder vernetzbare Polymere als Komponenten der Brennstoffsphase der Emulsion ausgewählt werden, sondern dass die Monomeren und Polymeren der kontinuierlichen Phase tatsächlich polymerisiert und/oder vernetzt werden, um die diskontinuierliche Phase einzuschliessen oder in ihrer dispergierten Lage zu halten und so die Kristallisation, Koaleszenz, Agglomeration oder Migration der diskontinuierlichen, oxidierenden oder sensibilisierenden Phase zu verhindern.
Die vorliegenden Erfindung bietet verschiedene Verbesserungen gegenüber konventionellen Emulsionen und eine Emulsion enthaltenden Sprengstoffen. Zum Beispiel kann durch die Wahl des geeigneten polymerisierbaren oder vernetzbaren Polymers und durch die Polymerisation und/oder Vernetzung des Polymers eine erwünschte Rheologie der vorliegenden Emulsion erhalten werden, welche sich für den speziellen Bedarf des Anwenders eignet. In ähnlicher Weise kann die Matrix der gewünschten Emulsion chemisch bei Raumtemperatur polymerisiert und/oder vernetzt werden, und die resultierende Emulsion ist nicht so empfindlich gegenüber Aenderungen der Umgebungstemperatur wie es die allgemein erhältlichen Emulsionen sind. Des weiteren kann die Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation oder Vernetzung kontrolliert werden, um so verschiedene Rheologien derselben Emulsion über eine bestimmte Zeitperiode hinweg zum Vorteil der Herstellungs-, Verpackungs-, Transports-, Lagerungs- und Gebrauchsprozesse und - Verfahren auswählen zu können.

Claims

1. Wasser-in-Öl-Emulsion zur Verwendung in einem Sprengstoff mit:

einer kontinuierlichen Phase, die eine Mischung organischer Brennstoffe umfaßt, von denen mindestens einer zumindest teilweise polymerisiert und so vernetzt ist, daß eine vorherbestimmte nicht starre Rheologie im Bereich zwischen einer Strömungsmittel-Rheologie und einer deformierbaren Nicht-Strömungsmittel-Rheologie erzielt wird, wobei der polymerisierte organische Brennstoff ein Polymer mit einer funktionalen Hydroxy- oder Epoxy-Gruppen umfaßt, wobei mindestens einer der organischen Brennstoffe im wesentlichen unpolymerisierbar ist und wobei der polymerisierte organische Brennstoff im wesentlichen in dem unpolymerisierbaren organischen Brennstoff löslich ist;

und

einer diskontinuierlichen Phase, die Wasser und mindestens ein sauerstoffhaltiges Salz umfaßt.

2. Wasser-in-Öl-Emulsion zur Verwendung in einem Sprengstoff nach Anspruch 1, bei welcher der organische Brennstoff ein Butadien-Homopolymer umfaßt, welches mit Maleinanhydrid adduktiert ist,

3. Wasser-in-Öl-Emulsion zur Verwendung in einem Sprengstoff nach Anspruch 1, bei welchem der organische Brennstoff ein Polymer mit funktionalen Hydroxyl-Gruppen umfaßt.

4. Wasser-in-Öl-Emulsion zur Verwendung in einem Sprengstoff nach Anspruch 1, bei welcher der organische Brennstoff Polybutadien mit funktionalen Hydroxyl-Gruppen umfaßt.

5. Verfahren zur Erzielung einer gewünschten Endrheologie einer Emulsion oder einer Emulsionsphase eines Sprengstoffes, welcher eine Emulsion enthält, mit folgenden Schritten:

i) es wird eine Emulsion hergestellt, welche enthält:

eine kontinuierliche Phase, die eine Mischung aus organischen Brennstoffen umfaßt, wobei mindestens einer der organischen Brennstoffe polymerisierbar und in der Lage ist, der Emulsion nach der Polymerisation eine nicht starre Rheologie zu verleihen, wobei mindestens einer der organischen Brennstoffe im wesentlichen unpolymerisierbar ist, wobei ferner der polymerisierbare Brennstoff Polybutadien mit funktionalen Hydroxy- oder Epoxy-Gruppen umfaßt und im wesentlichen in dem unpolymerisierten organischen Brennstoff löslich ist,

und eine diskontinuierliche Phase, welche Wasser und mindestens ein sauerstoffhaltiges Salz umfaßt;

ii) ein Polymerisationsmittel wird in einer Menge zugegeben, die ausreicht, mindestens einen Teil des organischen Brennstoffs zu polymerisieren, bis die vorherbestimmte Rheologie erzielt ist.