DK153388B

DK153388B - Fremgangsmaade til fremstilling af spraengstof, saadant til plast bundet spraengstof samt fremgangsmaade til fremstilling af formlegemer af naevnte spraengstof

Info

Publication number: DK153388B
Application number: DK235882A
Authority: DK
Inventors: Paul Arni
Original assignee: Eidgenoess Munitionsfab Thun
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1982-05-25
Publication date: 1988-07-11
Also published as: FI821814A0; US4428786A; ES8404668A1; FI73661B; ES512486A0; DE3262399D1; NO821716L; CA1195122A; NO153452B; EP0068528A1; GR76805B; DK153388C; NO153452C; EP0068528B1; DK235882A; PT74948B; FI73661C; PT74948A

Description

DK 153388 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af et højeffektivt sprængstof indeholdende mindst 90 vægt% af et effektivt sprængstof, såsom cyklotetramethylentetranitramin eller cyclotri-methylentrinitramin, og maximalt 10 vægt% (henført til en samlet vægt 5 på 100) af et stabiliserings- og bindemiddel, som indeholder en organisk polymer, ved hvilken fremgangsmåde bestanddelene i stabiliserings- og bindemidlet først blandes, og hvorefter den således opnåede blanding sammenblandes med det effektive sprængstof.

Opfindelsen angår også et til plast bundet højeffektivt spræng-10 stof indeholdende mindst 90 vægt% af et effektivt sprængstof, såsom cyklotetramethylentetranitramin eller cyclotrimethylentrinitramin, og maximalt 10 vægt% (henført til vægten af det til plast bundne højeffektive sprængstof) af et stabiliserings- og bindemiddel af en organisk polymer med tilsætningsstoffer, såsom voks og paraffin.

15 Endvidere angår opfindelsen en fremgangsmåde til fremstilling af et formlegeme af det højeffektive sprængstof i en form under anvendelse af tryk.

Ifølge en kendt fremgangsmåde af den i indledningen nævnte art (US patent nr. 3.839.106) opnås der et højeffektivt sprængstof ved, 20 at et effektivt sprængstof, såsom octogen, (som i det efterfølgende anvendes som trivialnavn for cyclotetramethylentetranitramin) dis-pergeres i et gummiagtigt 2-komponent bindemiddel, som består af en præpolymer med 2, fortrinsvis endestillede, carboxylsyregrupper og et tværbindingsmiddel på epoxidbasis. Der tilsættes yderligere et 25 stabiliseringsmiddel, såsom voks, såvel som yderligere hjælpemidler, såsom katalysatorer til tværbinding af stabiliserings- og bindemidlet, antioxidanter og tværbindingsmiddel. I enkeltheder blandes først bindemiddel komponenterne i en æltemaskine ved hævet temperatur og under vakuum, hvorefter stabiliserings- og bindemidlet under de 30 samme betingelser blandes med octogen. Herved opnås en støbelig masse, der under vakuum og under indvirkning af vibrationer hældes i en form, i hvilken massen i løbet af få dage hærdner. Det på denne måde uden tryk fremstillede højeffektive s præn g stof form-legeme indeholder op til 90 vægt% octogen (henført til en samlet vægt 35 på 100).

Ved en lignende fremgangsmåde (fransk offentliggørelsesskrift nr. 2.225.979) anvendes et 2-komponent bindemiddel af diisocyanater og polyoler; dog udgør mængdeandelen af octogen i det opnåede højeffektive sprængstofformlegeme under 90 vægt% (henført til en 2

DK 153388 B

samlet vægt pi 100).

Den kendte fremgangsmåde er omstændelig ved, at stabilise- -~ rings- og bindemidlet samt octogen skal blandes under vakuum ved hævet temperatur i en æltemaskine, og at den efterfølgende støbe-5 proces ligeledes mi gennemføres under vakuum. I den forbindelse må der yderligere anvendes vibrationer for at opnå den Ønskede homogenitet. Hærdningstiden pi flere dage for stabiliserings- og bindemidlet gør hele fremgangsmåden yderligere tidskrævende. Det til slut opnåede højeffektive sprængstofformlegeme indeholder dog 10 alligevel mere end 10% fremmedstoffer, og sprængkraften er derfor betydelig formindsket i forhold til ren octogen.

Det er kendt at omsætte hexogen (cyclotrimethylentrinitramin) med en vandig suspension af polytetrafluorethylen; det i varmen tørrede omsætningsprodukt består af 97 vægt% cyclotrimethylentri-15 nitramin og 3 vægt% polytetrafluorethylen (henført til en samlet vægt på 100) og er allerede under ringe tryk plastisk formbar (DE-AS 1.571.227). Polytetrafluorethylens virkning henføres til den ringe gnidning mellem de dermed overtrukne sprængstof parti kier. Den ringe adhæsion mellem sprængstofpartiklerne bevirker dog, at 20 formlegemer fremstillet heraf ikke udviser tilstrækkelig formbestan-dighed.

Det er desuden kendt at anvende grafit eller talkum som smøremiddel i nitropentaerytrit (PETN) i mængder pi fra 0,3 til 5%, hvorved blandingen også kan ske i vandsuspension. For at afværge 25 elektrostatisk udladning, bl.a. af octogen, anbefales dog specialsod med en specifik modstand på under 1 ohm*cm og en specifik overflade på over 20 m /g, hvilket kan tilføres spængstofoverfladen i en mængde på op til 0,5% (DE-OS 1.446.875).

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe et 30 højeffektivt sprængstof af den ovenfor nævnte art, hvis effektivitet kan måle sig med rent octogens effekt, og som ved stor mekanisk fasthed udviser stor sikkerhed under brug, samt en med enkle midler gennemførlig fremgangsmåde til fremstilling og bearbejdning af sprængstoffet.

35 Med brugssikkerhed skal bl.a. forstås såvel sikkerhed under fremstilling og forarbejdning som ufølsomhed over for ydre påvirkninger under brug, såsom formbestandighed (f.eks. under chokpåvirkning og ved afskydning) og mekanisk fasthed f»os de heraf fremstillede formlegemer.

3

DK 153388 B

Dette formål opnås med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at en vandig polymerdispersion i nærværelse af hjælpe- og tilsætningsstoffer blandes med et smøremiddel, en vandig paraffindispersion og et fyldstof, at den 5 således opnåede vandige dispersion af stabiliserings- og bindemidlet sammenblandes med det tørre sprængstof, og at den således opnåede blanding tørres i varme.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes vandige dispersioner af polymerer og andre bestanddele af stabiliserings- og 10 bindemidlet, således at disse kan blandes fuldstændigt med hinanden og med yderligere bestanddele af stabiliserings- og bindemidlet ved stuetemperatur og under normalt tryk. Den vandige dispersion af stabiliserings- og bindemidlet bindes derefter effektivt med octogen i en blandingstromle i løbet af meget kort tid, ligeledes ved stue-15 temperatur og under normalt tryk; det således opnåede produkt tørres ligeledes på en meget enkel måde under indvirkning af en varm luftstrøm. Det tørre produkt kan trods dets høje indhold af octogen (97 vægt% i forhold til en samlet vægt på 100) håndteres sikkert i store masser.

20 Fordelagtige udførelsesformer for opfindelsen angives i under kravene.

I en udførelsesform for opfindelsen kan den vandige dispersion fremstilles ved at sammenblande en vandig dispersion af poly-o-butyl-acrylat (en polyacrylsyrebutylester) og en vandig dispersion af 25 polyethylen og tilsætte 5 til 15 vægt% polyethylen (beregnet i forhold til vægten af poly-o-butylacrylat) med en middelpartikelstørrelse på fra 0,1 til 0,3 pm; tillige kan der i rækkefølge tilsættes polytetra-fluorethylen som smøremiddel, højdisperst kiselgel, paraffin og calciumcarbonat med en partikelstørrelse i nærheden af 1pm som 30 fyldstof.

Som fyldstof kan der også tilsættes tungtopløselige forbindelser af jordal kalimetalgruppen, såsom magnesiumpyrophosphat, calciumcarbonat, calciumsulfat og bariumsulfat.

I en anden udførelsesform for opfindelsen, hvorved der opnås 35 antistatisk, højeffektivt sprængstof, kan den vandige polymerdispersion fremstilles ud fra poly-o-alkylacrylat eller poly-o-alkyl-methacrylat (polymethacrylsyrealkylester) med en alkylgruppe på mindst 3 kulstofatomer og fortrinsvis indeholde poly-o-butylacrylat eller -isobutylacrylat. I dette tilfælde kan en første komponent, der

DK 153388B

4 indeholder en del af polymeren, grafit som smøremiddel og en del af paraffinen blandes med en anden komponent, der indeholder calciumsulfat som fyldstof, den højdisperse kiselgel og resten af paraffinen, og derefter blandes med en tredie komponent af den vandige dis-5 persion af stabiliserings- og bindemidlet, der indeholder cyclohexa-non og resten af polymeren i en isopropanol-vand-blanding.

Med den anden udførelsesform for opfindelsen har det i praksis overraskende vist sig, at der uafhængigt af den anvendte octogen-parti kel størrelse kan opnås en fuldstændig ensartet fordeling af 10 stabiliserings- og bindemidlet på octogenpartikierne, at blandingen af stabiliserings- og bindemidlet med octogen fortørres under cirkulation og derefter i en blandingstromle efterbehandles med fra 2 til 10 vægt% (henført til en samlet vægt på 100) alkanol-vand-blanding, fortrinsvis isopropanol-vand (1:1) -blanding, og derefter under cir-15 kulation tørres.

Det til plast bundne højeffektive sprængstof ifølge opfindelsen opfylder det ovenfor nævnte formål, eftersom stabiliserings- og bindemidlet indeholder en polymer på polyacrylat- eller poly-methacrylatbasis, et smøremiddel og et fyldstof. Fyldstoffet i 20 stabiliserings- og bindemidlet i det til plast bundne højeffektive sprængstof ifølge opfindelsen udvælges blandt tungtopløselige forbindelser af jordal kalimetalgruppen og er fortrinsvis magnesium-pyrophosphat, calciumcarbonat, calciumsulfat eller bariumsulfat.

I den forbindelse kan polymeren være et poly-o-alkylacrylat 25 eller poly-o-alkylmethacrylat, fortrinsvis poly-o-butylacrylat eller -isobutylacrylat, og det højeffektive sprængstof kan være tilført et stabiliserings- og bindemiddel af 18 til 50 vægt% poly-o-butylacrylat, 0,9 til 8 vægt% polyethylen, 2 til 7 vægt% polytetrafluorethylen, 20-65 vægt% calciumcarbonat, 0,3 til 2,3 vægt% kiselgel og 3,2 til 20 30 vægt% paraffin.

En antistatisk variant af det højeffektive sprængstof ifølge den foreliggende opfindelse kan være tilført et stabiliserings- og bindemiddel af 18 til 50 vægt% poly-o-butylacrylat, 25 til 65 vægt% grafit med en middel kornstørrelse på 2,5 pm og en kornstørrelses-35 fordeling svarende til 95 % under 5pm, 12-25 vægt% calciumsulfat, 0,3 til 2,3 vægt% kiselgel og 3,5 til 20 vægt% paraffin.

Det ovenfor nævnte formål ved videreforarbejdning af sprængstoffet opnås ifølge opfindelsen med en fremgangsmåde, som er ejendommelig ved, at det højeffektive sprængstof presses i formen ved 5

DK 153388 B

stuetemperatur med et tryk i området over 1,5 kbar.

Det højeffektive sprængstof ifølge opfindelsen kan følgelig ved koldpresning forarbejdes til formlegemer, f.eks. også hulladninger.

Denne særligt enkle fremgangsmåde er ikke tidligere anvendt med 5 held til fremstilling af sprængstoffer med et højt octogenindhold.

Det er kendt at fremstille formlegemer ud fra et sprængstof, der indeholder 95 vægt% cyclotrimethylentrinitramin og 5 vægt% voks (henført til en samlet vægt på 100), ved et pressetryk på 1,2 kbar (DE-OS- 2.434.252).

10 De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede form- 3 legemer har vægtfylder på over 1,8 g/cm og detonationshastigheder på over 8,6 km/sek. De har en forbedret mekanisk styrke og homogenitet og er desuden som ventet slag- eller gnidnings-ufølsomme; de er også termisk stabile og navnlig trykfaste og beskydningssikre.

15 For bindemidlets sammensætning er det af væsentlig betydning, at poly-o-butylacrylatet forøger vedhæftningen mellem sprængstofpartiklerne i en for videreforarbejdning og for formbestandig-heden af de til sidst fremstillede formlegemer tilstrækkelig grad. Polyethylen forbedrer plastfoliers mekaniske egenskaber i forbindelse 20 med dens stabiliserende virkning. Begge polymerer er ikke tidligere anvendt som bindemiddel til octogen. Den som smøremiddel kendte polytetrafluorethylen er til stede i en i forhold til de ovennævnte bestanddele afvejet mængdeandel, der blot vælges så høj, at formbestandigheden af de til sidst fremstillede formlegemer ikke 25 påvirkes, men at formlegemerne efter formgivning kan udtages glatte og uden beskadigelse af formen.

Grafit, navnlig med en middelpartikelstørrelse på 2,5 pm og en partikelstørrelsesfordeling svarende til 95% under 5 μηη, understøtter paraffins stabiliserende virkning og forhindrer elektrostatisk 30 opladning af sprængstofpartiklerne; derved virker det som smøremiddel, og det anvendes i en sådan mængde, at formbestandigheden af de til sidst fremstillede formlegemer kun påvirkes uvæsentligt, men at formlegemerne efter formgivning kan udtages glatte og uden beskadigelse af formen.

35 Det har i praksis også uventet vist sig, at særligt formbestan dige formlegemer og navnlig forholdsvis lidet slagfølsomme formlegemer kan opnås derved, at octogen har en partikelstørrelse på under 1,68 mm, fortrinsvis under 0,5 mm.

Det blandt tungtopløselige forbindelser af jordal kalimetaller

DK 153388 B

6 udvalgte fyldstof tilsættes først til forøgelse af sprængstof partiklernes støbeevne og formindskelse af deres gensidige sammenklæbning på grund af bindemiddelovertrækket. Det har overraskende vist sig, at et sådant fyldstof i modsætning til andre hvidpigmenter har en 5 betydelig stabiliserende virkning, der først i forbindelse med de ovenfor nævnte polymerer muliggør den sikre håndtering af højeffektive sprængstoffer med et octogenindhold på over 90 vægt%. Med denne tilsætning opnås desuden den uventede virkning, at den mekaniske styrke af de ud fra det højeffektive sprængstof 10 fremstillede formlegemer øges.

Nedenfor omtales i enkeltheder fremstillingen af et højeffektivt sprængstof ifølge opfindelsen samt egenskaberne hos de heraf fremstillede formlegemer i form af udførelseseksempler.

Det til plast bundne højeffektive sprængstof med polytetrafluor-15 ethylen som smøremiddel indeholder fra 3 til 10 vægt% af stabiliserings- og bindemidlet, som i det væsentlige omfatter fra 20 til 50 vægt% poly-o-alkylacrylat, fra 0,9 til 8 vægt% polyethylen, fra 2 til 7 vægt% polytetrafluorethylen, op til 65 vægt% fyldstof, mindst 0,1 vægt% kiselgel og fra 8 til 20 vægt% paraffin. Fyldstoffet består af 20 en tungopløselig jordal kalimetalforbindelse, såsom magnesiumpyro- phosphat, calciumcarbonat, calciumsulfat, bariumsulfat; magnesium-pyrophosphatet udfældes fra en vandig opløsning ved tilføring af støkiometriske mængder af natriumpyrophosphat og magnesiumsulfat, frafiltreres og tørres; de andre er i handelen tilgængelige pro-25 dukter. Et foretrukkent udførelseseksempel med 4 vægt% stabili serings- og bindemiddel udføres på følgende måde: 1. Fremstilling af 100 kg af en dispersion af stabiliserings- og bindemidlet.

30 - 1a. Fremstilling af den vandige polymerdispersion.

39 kg af en i handelen værende vandig dispersion af poly-o-butylacrylat (24 vægt% svarende til 9,3 kg poly-o-butylacrylat) for-tyndedes under omrøring med 8 liter vand, og derefter tilsattes 0,7 kg af et skumhæmmende middel på siliconebasis (10 vægt% svarende til 0,07 kg) og 0,3 kg af et tværbindingsmiddel på alkanolpolyglycol-etherbasis. Blandingen omrørtes indtil homogenitet, hvorefter der under yderligere omrøring tilsattes 3,4 kg af en i handelen værende 7

DK 153388 B

vandig polyethyiendispersion (35 vægt% svarende til 1,2 kg poly-ethylen).

1b. Tilsætning af yderligere bestanddele.

5 Under tilstrækkelig lav omrøringshastighed (for at forhindre flokkulation) tilsattes 2,5 kg af en i handelen værende vandig dispersion af polytetrafluorethylen (60 vægt% svarende til 1,5 kg polytetrafluorethylen; partikelstørrelse 0,05 til 0,5 nm). Derefter tilsattes 0,5 kg af en i handelen værende kolloid kiselgel (middel-10 partikelstørrelse 12 nm) og nærmere bestemt portionsvis og ved lav omrøringshastighed indtil fuld befugtning, og derefter ved højere omrøringshastighed indtil fuldstændig fordeling af eventuelt dannede klumper.

Efter tilsætning af kiselgel tilsattes under kraftig omrøring, men 15 under undgåelse af skumdannelse, 15 kg af en vandig paraffindispersion (s.w.u.; 24 vægt% svarende til 3,6 kg paraffin, handelsvare, flydepunkt ca. 52°C) og 6 vægt%, svarende til 0,9 kg, af et i handelen værende emulgeringsmiddel på a I kyl polyglycol-etherbasis.

20 Den således opnåede blanding tilsattes 25 kg calciumcarbonat (partikelstørrelse 1pm, svarende til den østrigske eller belgiske farmakopé OAB9 henholdsvis Ph.Belg.V); ί den forbindelse arbejdedes først med en ringe omrøringshastighed, og denne øgedes i stigende grad med aftagende viskositet af den i 25 begyndelsen grødagtige masse, indtil der opnåedes en tyndtflydende blanding.

Endelig tilsattes dispersionen 1,1 kg i handel værende natrium-carboxymethylcellulose og 4,5 liter destilleret vand, og blandingen omrørtes til fuldstændig homogenitet. Hele blandingen passerede 30 fortrinsvis endnu en 3-valseblandingsmaskine, hvorved viskositeten og skumdannelsen påvirkedes gunstigt. Derefter var bindemiddel-dispersionen brugsfærdig efter yderligere 24 timers “modningstid".

1c. Fremstilling af en vandig paraffindispersion.

35 6 kg Af i handelen værende paraffiner (flydepunkt ca. 52°C) smeltedes under tilsætning af 1,5 kg af et i handelen værende emulgeringsmiddel på alkylpolyglykoletherbasis, og smelten gennem-blandedes godt og opvarmedes til 95°C. Denne blanding blev derefter portionsvis rørt sammen med 17,5 kg destilleret vand ved 85°C. Der 8

DK 153388 B

omrørtes indtil der dannedes en homogen dispersion, og derefter fulgte under videre omrøring en afkøling til under 40°. Efter 1 dags yderligere "modning" var den vandige paraffindispersion klar til brug.

5 2. Fremstilling af det højeffektive sprængstof.

10 kg Tørt octogen tilsattes 1 kg af den vandige dispersion af stabiliserings- og bindemidlet. Massen omrørtes først med hinden og dernæst 10 minutter i en blandingstromle af gængs 10 type. Blandingen fjernedes fra blandingstromlen, udbredtes fladt og tørredes under lejlighedsvis omrøring ved at lede en varm luftstrøm hen over.

3a. Fremstilling af formlegemer af det højeffektive sprængstof.

15 Det under punkt 2 opnåede højeffektive sprængstof koldpresse des i forme af gængs type med tryk i området fra 1,5 til 4,2 kbar.

Et tryk på ca. 3,5 kbar gav i den forbindelse optimalt resultat, navnlig hvad angår den opnåede sikkerhed og effektivitet. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3b. De højeffektive sprængstofformlegemers egenskaber.

2

Formlegemerne havde en vægtfylde på 1,81 g/cm og derover. Detonationshastighed: 8,6 km/sek. Slagfølsomheden 3 undersøgtes med den af Koenen og Ide beskrevne faldhammermetode.

4 3 5

Med en 2 kg faldhammer og 10 mm prøve jagttoges kun enkelte, 6 svage reaktioner med en faldhøjde pi 25 cm og færre end 30% henholdsvis 50% reaktion med en faldhøjde på 30 henholdsvis 35 cm.

7 3 8

Med en 5 kg faldhammer og en 40 mm prøve iagttoges ingen reaktion 9 ved en faldhøjde på 30 cm, ved 35 cm fremkom kun enkelte reak 10 tioner og ved 40 cm fremkom 0 til 20% reaktion.

11

Ved afprøvning af gnidningsfølsomheden med Peters-apparatet 12 iagttoges ingen reaktion med en gnidningsstiftbelastning på 12 kg, 13 og mellem 14 til 16 kg indtrådte kun enkelte antændingsreaktioner.

14

Trykstyrken måltes på sprængstof legemer med form af en ligesidet cylinder (diameter lig med højde) på 20 mm, 40 mm og 60 15 3 16 mm og er med over 100 kg pr.cm mindst dobbelt på stor som for formlegemer af kendte sprængstoffer.

Det antistatiske til plast bundne højeffektive sprængstof med grafit som smøremiddel indeholder fra 3 til 10 vægt% stabiliserings-og bindemiddel, som i det væsentlige er sammensat af 18-40 vægt% 9

DK 153388 B

poly-o-butylacrylat, 25-65 vægt% grafit, 12-25 vægt% fyldstof, mindst 0,1 vægt% kiselgel og 7-17 vægt% paraffin. Fyldstoffet består af en tungtopløselig jordalkaliforbindelse, såsom magnesiumpyrophosphat, calciumcarbonat, calciumsulfat, bariumsulfat. Magnesiumpyro-5 phosphatet udfældes fra en vandig opløsning ved tilsætning af støkiometriske mængder af natriumpyrophosphat og magnesiumsulfat, frafiltreres og tørres, de øvrige er i handelen værende produkter.

Et foretrukket udførelseseksempel med 4,3 vægt% stabiliserings- og bindemiddel opnås pi følgende måde: 10 4. Fremstilling af 100 kg af en dispersion af stabilisering- og bindemidlet._ 4a. Fremstilling af den første komponent af stabiliserings- og 15 bindemiddeldispersionen. 24,2 kg Vand dispergeredes med 0,5 kg af et skumhæmmende middel på silikonebasis (10 vægt% svarende til 0,05 kg) og dernæst med 15 kg af en i handelen værende vandig dispersion af poly-o-butylacrylat (24 vægt% svarende til 3,6 kg poly-o-butylacrylat) med en intensiv omrører indtil homogenitet af 20 blandingen. Derefter tiisattes dispersionen under samme betingelser og under yderligere påvirkning med ultralyd (neddykning af et i sig selv kendt ultralydapparat) 12,5 kg grafit (K 2,5; Lonza), dernæst 2 kg af en vandig paraffindispersion (s.w.u.) og endelig 0,3 kg af i handelen værende natriumcarboxymethylcellulose. Omkring 1 time 25 efter tilsætning af den sidste bestanddel opnåedes en homogen dispersion.

4b. Fremstilling af den anden komponent af stabiliserings- og bindemiddeldispersionen. i 16,7 kg vand dispergeredes efter 30 hinanden under indvirkning af et neddykket ultralydapparat og under anvendelse af en intensiv rører 0,3 kg af et tværbindingsmiddel på alkanolpolyglycoletherbasis, 0,2 kg af et dispergerings-middel, f.eks. på polyalkylenglycolbasis, og 0,6 kg af det under punkt 4a nævnte skumhæmmende middel. Derefter dispergeredes 35 under lignende betingelser og efter hinanden følgende bestanddele: 5 kg calciumsulfat (udfældet calciumsulfat, rent eller p.a.; Fluka AG), 0,4 kg af en i handelen værende kolloid kiselgel (middelpartikel størrelse 12 nm), 13,35 kg af den under punkt 4a nævnte vandige paraffindispersion (s.w.u.) og endelig 0,4 kg af den i handelen

DK 153388 B

10 værende natriumcarboxymethylcellulose. Cirka 1 time efter tilsætning af den sidste bestanddel opnåedes en homogen dispersion.

4c. Fremstilling af den egentlige stabiliserings- og bindemiddel-5 dispersion. De under punkt 4a og 4b opnåede komponenter førtes sammen, opvarmedes til ca. 35°C og blandedes med hinanden. Denne operation kan på grund af produkternes sejhed også udføres med et ælteapparat. I den således opnåede dispersion dispergeredes 0,4 kg af en i handelen værende natriumcarboxymethylcellulose homogent 10 ved hjælp af en intensiv rører, hvilket tog ca. 1 time.

Herefter dispergeredes efter hinanden 0,6 kg cyclohexanon og 8,3 kg af en i handelen værende dispersion af poly-o-butylacrylat (40 vægt% svarende til 3,3 kg poly-o-butylacrylat) i isopropanol-vand (blandingsforhold 2:1) med en intensiv omrører. Omrøringen 15 afsluttedes efter 3 timer og genoptoges efter 1 dag i 1 time. Stabiliserings- og bindemiddeldispersionen var herefter færdig til brug, men må omrøres før brug.

4d. Fremstilling af den vandige paraffindipersion.

20 3,7 kg Af i handelen værende paraffiner (flydepunkt ca. 52°C) smeltedes under tilsætning af 0,9 kg af et i handelen værende emulgeringsmiddel på alkylpolyglycoletherbasis, smelten gennem-blandedes godt og opvarmedes til 95°C. Denne blanding blev derefter portionsvis rørt sammen med 10,75 kg destilleret vand ved 85°C. Der 25 omrørtes indtil dannelse af en homogen dispersion, og derefter fulgte under yderligere omrøring en afkøling til under 40°C. Efter 1 dags yderligere "modning" er den vandige paraffindispersion færdig til brug. 1 2 3 4 5 6 5. Fremstilling af højeffektiv sprængstof.

2 1,015 kg Vandig stabiliserings- og bindemiddeldispersion blan 3 dedes med 7 kg tørt octogen og fordeltes jævnt over sprængstoffet.

4

Derefter omrørtes blandingen i en blandetromle af gængs type, og 5 efter 10 minutter er stabiliserings- og bindemidlet homogent fordelt 6 over sprængstoffet. Blandingen fjernedes fra blandetromien, udbredtes fladt og tørredes under lejlighedsvis omrøring ved at lede en varm luftstrøm hen over.

Det fortørrede materiale blandedes i en roterende tromle med 290 g isopropanol-vand (blandingsforhold 1:1) svarende til ca. 4 11

DK 153388 B

vægt%, og blandingen roteredes i 15 til 30 minutter. Derefter fjernedes blandingen fra blandetromlen, udbredtes fladt og tørredes under lejlighedsvis omrøring ved at lede en varm luftstrøm hen over.

Den sidstnævnte proces kan i givet fald og under iagttagelse af 5 hertil hørende sikkerhedsregler også udføres med et fluidiseret leje.

6a. Fremstilling af højeffektive sprængstofformlegemer.

Det under punkt 5 opnåede højeffektive sprængstof koldpressedes i forme af gængs type under et tryk i området fra 1,5 til 4,2 10 kbar. Tryk på fra 2,2 til 3,5 kbar er normalt tilstrækkelig, dog kan pressetrykket stige ved specielle krav til den formede ladning, en højeffektiv ladning.

6b. De højeffektive sprængstofformlegemers egenskaber.

3 15 Formlegemerne havde en vægtfylde på over 1,80 g/cm . Den målte detonationshastighed II på 8,6 km/sek og derover.

Slagfølsomheden undersøgtes med den af Koenen og Ide beskrevne faldhammermetode. I den forbindelse var resultatet med en partikelstørrelse på under 0,5 mm specielt godt: Med en 2 kg 3 20 faldhammer ved et sprængstofvolumen på 10 mm og med en 5 kg 3 faldhammer ved en sprængstof vol umen pi 40 mm jagttoges ingen reaktion, ej heller ved faldhøjder på 40 henholdsvis 60 cm.

Trykstyrken måltes pi sprængstofformlegemer (pressetryk 1,9 2 til 4,2 t/cm ) med form af ligesidede cylindre ved stuetemperatur.

25 Herved opnåedes med aftagende partikelstørrelse og tiltagende pressetryk stigende værdier for trykstyrke, der kan være mere end dobbelt så høje som trykstyrken for kendte, voksholdige formlegemer af octogen. Trykstyrken steg endnu engang med op til 30%, når formlegemerne æltedes (1 til 2 uger ved stuetemperatur, 3-4 dage 30 ved +50°C).

Alt i alt opnås også med den ovenfor beskrevne fremgangsmåde med finkornede materialer og under anvendelse af praktikable pressetryk sprængstof med den ønskede høje vægtfylde, og som udviser den yderligere fordel at have øget styrke og formindsket 35 slagfølsomhed. Derfor er sådanne sprængstoffer særligt håndteringssikre, hvortil også deres overfladeledningsevne giver et vigtigt bidrag (overflademodstand, målt efter DIN 53482, ved en målespænding pi 6 volt: nogle kilo-ohm).

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et højeffektivt sprængstof indeholdende mindst 90 vægt% af et effektivt sprængstof, såsom 5 cyklotetramethylentetranitramin eller cyclotrimethylentrinitramin, og maximalt 10 vægt% (henført til en samlet vægt på 100) af et stabiliserings- og bindemiddel, som indeholder en organisk polymer, ved hvilken fremgangsmåde stabiliserings- og bindemidlets bestanddele først blandes, og hvorefter den således opnåede blanding sammen- 10 blandes med det effektive sprængstof kendetegnet ved, at en vandig polymerdispersion i nærværelse af hjælpe- og tilsætningsstoffer blandes med et smøremiddel, en vandig paraffindispersion og et fyldstof, at den således opnåede vandige dispersion af stabiliserings- og bindemidlet sammenblandes med det tørre sprængstof, og 15 at den således opnåede blanding tørres med varme.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den vandige polymerdispersion fremstilles ud fra poly-o-alkyl-acrylat eller poly-o-alkylmethacrylat med en aikylgruppe på mindst 3 kulstofatomer og indeholder fra 20 til 50 vægt% polymer (i forhold til 20 vægten af stabiliserings- og bindemidlet).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at polymeren er poly-o-butyl- eller poly-o-isobutylacrylat.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at der som fyldstof tilsættes en tungtopløselig jordalkali- 25 metalforbindelse, og at jordal kalimetalforbindelsen fortrinsvis udvælges fra gruppen bestående af magnesiumpyrophosphat, calciumcarbonat, calciumsulfat og bariumsulfat.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at den vandige polymerdispersion fremstilles ved at 30 blande en vandig dispersion af poly-o-butylacrylat med en vandig dispersion af polyethylen og tilsætte fra 5 til 15 vægt% polyethylen (beregnet i forhold til vægten af poly-o-butylacrylat) med en middelpartikelstørrelse på fra 0,1 til 0,3 pm.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, 35 at den vandige dispersion af stabiliserings- og bindemidlet opnås ved efter hinanden at tilsætte bestanddelene til den vandige polymerdispersion under intensiv omrøring.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at smøremidlet er polytetrafluorethylen, og at den vandige polymer- DK 153388 B dispersion tilføres fra 2 til 7 vægt% polytetrafluorethylen (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet) i vandig dispersion.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, 5 at der i den smøremiddelindeholdende vandige polymerdispersion fordeles fra 0,3 til 2,3 vægt% højdispers kiselgel (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet).

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den vandige polymerdispersion indeholdende smøremiddel og 10 kiselgel ved høj omrøringshastighed blandes med en dispersion af 10 til 45 vægtdele paraffin i 55 til 90 vægtdele vand og tilsættes fra 8 til 20 vægtdele paraffin (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet).

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, 15 at den vandige polymerdispersion indeholdende smøremidlet, kiselgel og paraffin under vedvarende omrøring ved stigende omrøringshastighed blandes med et fast fyldstof.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at fyldstoffet er calciumcarbonat med en partikelstørrelse pi 20 omkring 1 pm, og at der tilsættes fra ca. 20 til 65 vægt% calcium-carbonat (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet).

12. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at en første komponent, der indeholder smøremidlet, og en 25 anden komponent, der indeholder fyldstof, af den vandige stabiliserings- og bindemiddeldispersion blandes med hinanden og derefter blandes med en tredie komponent.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at den første komponent danner en vandig polymerdispersion, 30 hvori først smøremidlet og derefter en dispersion af fra 10 til 45 vægtdele paraffin i fra 55 til 90 vægtdele vand dispergeres under intensiv omrøring og samtidig påvirkning med ultralyd.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, kendetegnet ved, at polymeren er poly-o-butylacrylat, og polymerdispersionen 35 indeholder fra 9,4 til 20,8 vægt% poly-o-butylacrylat (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet), at smøremidlet er grafit med en middélpartikelstørrelse på 2,5 pm og en partikelstørrelsesfordeling svarende til 95% under en partikelstørrelse på 5 pm, og polymerdispersionen tilsættes fra 25 til 65 vægt% grafit DK 153388 B (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet), samt at den grafitholdige, vandige polymerdispersion tilsættes 0,48 vægt% paraffin (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet).

15. Fremgangsmåde ifølge krav 12-14, kendetegnet ved, at den anden komponent danner en vandig fyldstofdispersion, hvori der under intensiv omrøring og samtidig påvirkning med ultralyd tilføres højdispers kiselgel, og at der derefter tilsættes paraffin i vandig dispersion, som indeholder fra 10 til 45 vægtdele 10 paraffin og fra 55 til 90 vægtdele vand.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 15, kendetegnet ved, at fyldstoffet er calciumsulfat, og den vandige dispersion indeholder fra 12 til 25 vægt% calciumsulfat (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet), og at der tilsættes fra 0,3 15 til 2,3 vægt% højdisperst kiselgel og mindst 3,2 vægt% paraffin (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet).

17. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 12-16, kendetegnet ved, at første og anden komponenterne blandes ved æltning.

18. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 12-17, kendetegnet ved, at den tredie komponent er en dispersion af 8,6 til 19,2 vægt% poly-o-butylacrylat (beregnet i forhold til vægten af stabiliserings- og bindemidlet) i isopropa-nol-vand (2:1).

19. Fremgangsmåde ifølge krav 18, kendetegnet ved, at den tredie komponent tilsættes 7,2 vægt% cyklohexanon (beregnet i forhold til vægten af den tredie komponent).

20. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 12 til 19, kendetegnet ved, at der til fremstilling af den første 30 komponent af den vandige stabiliserings- og bindemiddeldispersion i 9,7 vægtdele vand dispergeres 6 vægtdele af en vandig dispersion af poly-o-butylacrylat og 5 vægtdele grafit under indvirkning af ultralyd, og som i nærværelse af hjælpe- og tilsætningsstoffer blandes med 0,8 vægtdele af den vandige paraffindispersion, at der 35 til fremstilling af den anden komponent af stabiliserings- og bindemiddeldispersionen i 6,7 vægtdele vand dispergeres 2 vægtdele calciumsulfat, 0,16 vægtdele kiselgel under indvirkning af ultralyd og i nærværelse af hjælpe- og tilsætningsstoffer, og som under omrøring derefter tilsættes 5,35 vægtdele af den vandige paraffin- DK 153388 B emulsion, at den første og den anden komponent blandes med hinanden ved 35°C i vægtforholdet 3:2, og at 35 vægtdele af den således opnåede blanding i nærværelse af hjælpe- og tilsætningsstoffer blandes med 3,3 vægtdele af en dispersion af 40 vægtdele 5 poly-o-butylacrylat i 60 vægtdefe isopropanol-vand (2:1).

21. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 20, kendetegnet ved, at 1 til 1,5 vægtdele af den vandige stabiliserings- og bindemiddeldispersion blandes med 10 vægtdele højeffektivt sprængstof i en blandingstromle.

22. Fremgangsmåde ifølge krav 21, kendetegnet ved, at det effektive sprængstof har en partikelstørrelse på under 1,68 mm, fortrinsvis under 0,5 mm.

23. Fremgangsmåde ifølge krav 21 eller 22, kende tegnet ved, at den opnåede blanding udbredes i et fladt lag og 15 tørres under indvirkning af en varm luftstrøm under omrøring.

24. Fremgangsmåde ifølge krav 21 eller 22, kende tegnet ved, at blandingen af stabiliserings- og bindemidlet samt det effektive sprængstof under omrøring fortørres, derefter efterbehandles i en blandetromle med 2-10 vægt% (i forhold til en 20 samlet vægt på 100) a;likanol-vand, fortrinsvis isopropanol-vand, og derefter tørres under omrøring.

25. Til plast bundet højeffektivt sprængstof indeholdende mindst 90 vægt% af et effektivt sprængstof, såsom cyklotetra-methylentetranitramin eller cyclotrimethylentrinitramin, og maximalt 10 25 vægt% (beregnet i forhold til vægten af det til plast bundne højeffektive sprængstof) af et stabiliserings- og bindemiddel af en organisk polymer med tilsætningsstoffer, sisom voks og paraffin, kendetegnet ved, at stabiliserings- og bindemidlet indeholder en polymer på polyacrylat- eller polymethacrylatbasis, et 30 smøremiddel og et fyldstof.

26. Højeffektivt sprængstof ifølge krav 25, kende tegnet ved, at polymeren er et poly-o-alkylacrylat eller poly-o-alkylmethacrylat med en alkylgruppe indeholdende mindst 3 ku I stof atomer, og at andelen i stabiliserings- og bindemidlet udgør 35 fra 18 til 50 vægt%.

27. Højeffektivt sprængstof ifølge krav 26, kende tegnet ved, at poly-o-alkylacrylatet er poly-o-butyl- eller -isobutylacrylat.

28. Sprængstof ifølge et hvilket som helst af kravene 25-27, DK 153388 B kendetegnet ved, at fyldstoffet er en tungtopløselig jordal kalimetalforbindelse og fortrinsvis udvælges fra gruppen bestående af magnesiumpyrophosphat, calciumcarbonat, calciumsulfat og bariumsulfat.

29. Sprængstof ifølge krav 27 eller 28, kendetegnet ved, at polymeren indeholder fra 5 til 15 vægt% polyethylen (beregnet i forhold til vægten af poly-o-alkylacrylatet) med en middelpartikelstørrelse pi fra 0,1 til 0,3 pm.

30. Sprængstof ifølge krav 29, kendetegnet ved, at 10 smøremidlet er polytetrafluorethylen, og at polytetrafluorethylen- andelen i stabiliserings- og bindemidlet udgør fra 2 til 7 vægt%.

31. Sprængstof ifølge krav 30, kendetegnet ved, at fyldstoffet er calciumcarbonat med en partikelstørrelse pi 1 pm, og at mængden af calciumcarbonat i stabiliserings- og bindemidlet udgør 15 fra 20 til 65 vægt%.

32. Sprængstof ifølge et hvilket som helst af kravene 25-27, kendetegnet ved, at smøremidlet er grafit med en middelpartikelstørrelse på 2,5 pm og en partikelstørrelsesfordeling svarende til 95% under 5 pm, og at mængden af grafit i stabilise- 20 rings- og bindemidlet udgør fra 25 til 65 vægt%.

33. Sprængstof ifølge krav 32, kendetegnet ved, at fyldstoffet er calciumsulfat, og at mængden af calciumsulfat i stabiliserings- og bindemidlet udgør fra 15 til 25 vægt%.

34. Sprængstof ifølge et hvilket som helst af kravene 25 25-33, kendetegnet ved, at stabiliserings- og bindemidlet indeholder fra 0,3 til 2,3 vægt% højdispers kiselgel (beregnet i forhold til den samlede vægt).

35. Sprængstof ifølge et hvilket som helst af kravene 25-34, kendetegnet ved, at stabiliserings- og bindemidlet 30 indeholder fra 3,5 til 20 vægt% paraffin.

36. Sprængstof ifølge et hvilket som helst af kravene 25-35, kendetegnet ved, at det højeffektive sprængstof indeholder fra 90 til 97 vægt% af det effektive sprængstof med en kornstørrelse på under 1,68 mm, fortrinsvis under 0,5 mm.

37. Fremgangsmåde til fremstilling af et formlegeme af det højeffektive sprængstof ifølge et hvilket som helst af kravene 25 til 36 i en form under anvendelse af tryk, kendetegnet ved, at det højeffektive sprængstof presses i en form ved stuetemperatur med et tryk i området over 1,5 kbar. DK 153388 B

38. Fremgangsmåde ifølge krav 37, kendetegnet ved, at pressetrykket ligger mellem 1,5 og 4,2 kfc>ar. 5 10 15 20 25 30 35