EP0012827B1 - Sprenggelatine und Herstellung von diese enthaltenden Sprengstoffen - Google Patents

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EP0012827B1
EP0012827B1 EP79104425A EP79104425A EP0012827B1 EP 0012827 B1 EP0012827 B1 EP 0012827B1 EP 79104425 A EP79104425 A EP 79104425A EP 79104425 A EP79104425 A EP 79104425A EP 0012827 B1 EP0012827 B1 EP 0012827B1
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EP
European Patent Office
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explosives
nitrocellulose
explosive
elastomers
gelatinous
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EP79104425A
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EP0012827A2 (de
EP0012827A3 (en
Inventor
Paul Dr. Lingens
Rolf Dr. Lafferenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels Troisdorf AG
Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Huels Troisdorf AG
Dynamit Nobel AG
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Publication date
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Publication of EP0012827A3 publication Critical patent/EP0012827A3/de
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
    • C06B45/06—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
    • C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin

Definitions

  • the present invention relates to gelatins from liquid explosives which are gelatinized with the aid of nitrocellulose. These gelatins can also optionally contain admixed powder for gelatinous explosives. Such mixtures are usually referred to as gelatinous or semi-gelatinous explosives.
  • liquid explosives especially nitric acid esters of glycerol and glycols and aromatic nitro compounds
  • the finished gelatins have a relatively soft consistency, so that processing and safety is guaranteed during the work processes.
  • This also applies to the gelatin components in gelatinous and semi-gelatinous nitrate explosives as well as in plastic, highly explosive explosives.
  • the soft consistency of these gelatins has the disadvantage that the liquid escapes or exhausts or exudes at a relatively low pressure load. This reduces the handling safety of the gelatins and the nitrate explosives produced with them.
  • the task was therefore to find explosive gelatins which, both by themselves and in admixture with admixture powder, do not exude the liquid explosive contained in them and which furthermore contain little or no nodules.
  • the gelatin should continue to have the same soft and elastic consistency as previously known explosive gelatins, which are gelatinized with the aid of nitrocellulose.
  • Explosive gelatins according to the invention and explosives which contain these gelatins sweat out the liquid explosive component to a considerably lesser extent than the previously known gelatins or gelatinous explosives which only thickened with nitrocellulose.
  • the addition of the elastomers preserves the known good properties of explosive gelatins and gelatinous explosives made therefrom. The elastic properties are not reduced, but even strengthened, and it is still possible to increase the nitrocellulose content of the known gelatins without impairing the desired consistency.
  • the addition of the elastomers according to the invention furthermore ensures good binding of the solid particles in the gelatinous and semi-gelatinous nitrate explosives and in plastic, highly explosive explosives. It is thus possible, when using these elastomers, to obtain explosive mixtures in addition to the nitrocellulose component which, because of their soft and elastic gelatin quality, are made safer and, consequently, can also be more securely patinated. A stringy consistency of the mixture, which occurred slightly with the previously known mixtures, is largely prevented according to the invention.
  • the gelatin according to the invention consequently improves the processability of the explosive mixtures containing it.
  • the explosive mixtures according to the invention tend to be less likely to segregate when subjected to pressure. Even at elevated storage temperatures, the exudation of nitric acid esters and nitro compounds is significantly reduced.
  • Another advantage of using the elastomers according to the invention in the gelatins is that the known nodule formation is reduced by the nitrocelluloses in gelatinous nitrate explosives.
  • the course of gelatinization or gel formation even allows that Advantageously, the entire admixture powder - ie the solid components such as nitrates and combustible substances - are premixed together with the elastomers and the nitrocellulose and then the liquid nitric acid esters, optionally together with the aromatic nitro compounds, can be added to this premix in the running mixer.
  • Elastomers that dissolve in gel-like form in liquid nitric acid esters and aromatic nitro compounds or that are swellable by them.
  • Elastomers with these solubility properties are particularly copolymers that contain polar and non-polar molecule or chain sections, such as.
  • Polyethylene in liquid nitric acid esters and aromatic nitro compounds practically insoluble, whereas polyvinyl acetate is soluble.
  • both the proportion of polar groups in the copolymer and the molecular weight are of essential importance.
  • the solubility of the elastomeric copolymer can be changed by varying the proportion of aromatic nitro compounds used when a mixture of nitric acid esters and nitro compounds is used.
  • elastomers those are particularly suitable which consist of copolymers of 50 to 80% vinyl acetate with 20 to 50% ethylene, in particular those with 60 to 75% vinyl acetate.
  • elastomers for example from the non-polar butadiene and the polar acrylonitrile, an acrylonitrile content of 25 to 60%, preferably 30 to 45%, has proven to be particularly suitable.
  • the Mooney viscosity which is characteristic of the elastomers used according to the invention and which is related to the molecular weight, is 5 to 75 Mooney, preferably 50 to 70 Mooney (100 ° C./time 4) based on DIN 53 523 and ASTM-D 1646-63 Minutes).
  • the ratio of the elastomeric copolymers to the nitrocelluloses is in the range between 1:10 and 10: 1, a ratio in the range 2: 1 to 1: 2 is particularly suitable.
  • This ratio depends on the type of explosive gelatin to be produced, the nitrate explosives or the plastic, highly explosive explosives.
  • the amount of nitrocellulose is of the same order of magnitude as that of the known gelatins.
  • This salary depends on on the composition of the explosive mixtures, as well as the moisture content and the nitrogen content of the nitrocellulose. It can fluctuate between 0.5 and 10% of the liquid explosives. In the case of explosive mixtures, it is generally between 2.5 and 5% of the liquid explosives.
  • Liquid explosives for the purposes of the present invention are to be understood primarily as nitric acid esters and aromatic nitro compounds and mixtures thereof.
  • the aromatic nitro compounds can also be solid compounds; according to the invention, they are then dissolved in the nitric acid esters.
  • Mainly glycerol trinitrate, glycol dinitrate and diglycol dinitrate or mixtures thereof come into consideration as nitric acid esters.
  • Aromatic nitro compounds are e.g. B. trinitroluene, dinitrotoluenes, dinitroxylenes, nitronaphthalenes or mixtures thereof.
  • admixing powder for gelatinous or semi-gelatinous explosives is understood to be a mixture of inorganic, oxygen-releasing, salts and combustible substances.
  • the admixture powder can optionally also contain inert substances or light metals. These are the same substances that are also present in the gelatinous or semi-gelatinous explosive mixtures known to date. Their share is of the same order of magnitude as the previously known gelatinous or semi-gelatinous explosives.
  • oxygen-releasing salts are preferably understood to mean ammonium nitrate and nitrates of the alkali and / or alkaline earth metals.
  • the combustible constituents contained in the admixture powder include Wood flours, vegetable flours, liquid or solid hydrocarbons, coke or hard coal flours and wax.
  • inert substances are substances such as understood surface-rich silica, surface-active agents, metal oxides, barium salts, alkaline earth carbonates, alkali chlorides or dyes.
  • the explosive mixtures containing the gelatin according to the invention can also contain, in addition to the liquid, thickened explosives mentioned, other solid explosives which are known to be used in explosive mixtures, such as e.g. Pentaerythritol tetranitrate, cyclotrimethylene trinitramine, cyclotetramethylene tetramine, trinitrophenylmethylnitramine.
  • solid explosives can also be present as the only solid component apart from the gelatinizing agents. The invention is illustrated by the following examples:
  • This example concerns the use of elastomers in explosive gelatins.
  • Nitroglycol or a mixture of nitroglycol and nitroglycerin with a technical mixture of dinitrotoluene and isomers (solidification point (EP) 15 ° C.) were introduced and then the elastomer with the nitrocellulose is added to this liquid mixture and gelatinized for 20 minutes in the known manner.
  • solidification point (EP) 15 ° C. solidification point
  • the gelatins produced with the copolymer had a slightly firmer consistency than the gelatin, which only contained nitrocellulose. All three gelatins could be processed to the same extent by adding ammonium nitrate to gelatinous explosives.
  • the gelatin without the addition of the copolymer clearly contained a larger number of larger gelatin nodules, while only a few and very small gelatin nodules were observed in the gelatins with the addition of copolymer.
  • test mixture 4 If the copolymer of vinyl acetate and ethylene in test mixture 2 was replaced by an elastomeric copolymer of acrylonitrile and butadiene (test mixture 4), explosive gelatins with the same favorable properties were also obtained.
  • the elastomeric copolymer consisted of 33% acrylonitrile and 67% butadiene. However, a temperature of 60 ° C during the mixing process was required to produce a homogeneous gelatin.
  • test mixture 5 has an inventive composition and the test mixture 6 is not according to the invention.
  • test mixtures (5 and 6) were prepared in two different ways; they are marked A and B in Table II.
  • Procedure A Here, the copolymer and nitrocellulose are first premixed homogeneously with all solid components in a mixing machine customary for explosives, and then the mixture of nitroglycol and liquid dinitrotoluenes is slowly added while the mixing machine is running. The mixture is then mixed for a further 15 minutes.
  • Procedure B According to this customary procedure, the mixture of nitroglycol and the liquid dinitrotoluenes is first gelatinized for 10 minutes after the addition of the thickener nitrocellulose and copolymer. The solid components are then added with the mixer running. The mixture is then mixed for a further 15 minutes.
  • This example relates to the use of elastomers together with nitrocellulose in plastic, high-explosive explosives, such as those used for. B. are listed in Table 111.
  • the test mixture 7 has a composition according to the invention, while the test mixtures 8 and 9 are not according to the invention. All three mixtures were prepared in the usual way (see Example 2, Comparative B).
  • the mixture 7 contains exactly as much nitrocellulose as the mixture 9, the addition of the copolymer gives it a soft, plastic consistency and is easy to deform.
  • the test mixtures 7 and 8 have approximately the same advantageous consistency. The liquation of the inventive composition 7 was only about 1/11 that of the test mixture. 8

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Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Gelatinen aus flüssigen Explosivstoffen, die mit Hilfe von Nitrocellulose gelatiniert sind. Diese Gelatinen können auch gegebenenfalls Zumischpulver für gelatinöse Sprengstoffe untergemischt enthalten. Solche Gemische werden üblicherweise als gelatinöse oder halbgelatinöse Sprengstoffe bezeichnet.
  • Es ist bekannt, dass flüssige Explosivstoffe, vor allem Salpetersäureester von Glycerin und Glycolen und aromatischen Nitroverbindungen mit Nitrocellulose angedickt werden können. Die fertigen Gelatinen besitzen eine relativ weiche Konsistenz, so dass die Verarbeitung und die Sicherheit während der Arbeitsvorgänge gewährleistet ist. Dies gilt auch für die Gelatinekomponenten in gelatinösen und halbgelatinösen Nitratsprengstoffen sowie in plastischen, hochbrisanten Sprengstoffen. Die weiche Konsistenz dieser Gelatinen hat den Nachteil, dass die Flüssigkeit schon bei relativ geringer Druckbelastung austritt bzw. ausseigert oder ausschwitzt. Hierdurch wird die Handhabungssicherheit der Gelatinen und der hiermit hergestellten Nitratsprengstoffe herabgesetzt. 9,
  • Es ist aufgrund der DE-B 1 209 034 bereits bekannt, die Nitrocellulose in den Gelatinen durch andere lösliche Hochpolymere, wie z.B. Polymethacrylate oder Polyvinylacetate, zu ersetzen. Es handelt sich hierbei stets um Hochpolymere mit überwiegend plastischem Verhalten bei mechanischen Beanspruchungen. Damit erhaltene weiche Gelatine neigen bei Druckbeanspruchung ebenfalls zur Ausseigerung. Die mit diesen Gelatinen gefertigten gelatinösen und hochgelatinösen Nitratsprengstoffe sowie die plastischen, hochbrisanten Sprengstoffe weisen den gleichen Nachteil auf.
  • Weiterhin besteht sowohl bei Verwendung von Nitrocellulose als auch von den aus der DE-B 1 209 034 bekannten Hochpolymeren als Geliermittel die ungewollte Möglichkeit, dass sich Gelatineknötchen bilden. Diese Knötchen bewirken eine Inhomogenität der Sprengstoffe mit den daraus resultierenden Nachteilen.
  • Es bestand deshalb die Aufgabe, Sprenggelatinen zu finden, die sowohl für sich alleine als auch im Gemisch mit Zumischpulver den in ihnen enthaltenen flüssigen Explosivstoff nicht ausschwitzen und die weiterhin keine oder nur geringfügig Knötchen enthalten. Die Gelatine sollen aber weiterhin eine genauso weiche und elastische Konsistenz wie bisher bekannte Sprenggelatinen besitzen, die mit Hilfe von Nitrocellulose gelatiniert werden.
  • In Erfüllung dieser Aufgabe wurden nun Sprenggelatinen aus flüssigen Explosivstoffen und 0,5 bis 10% Nitrocellulose, bezogen auf die flüssigen Explosivstoffe, gegebenenfalls im Gemisch mit Zumischpulvern für gelatinöse Sprengstoffe, gefunden, die gekennzeichnet sind durch einen Gehalt an Elastomeren, die in den flüssigen Explosivstoffen löslich oder anquellbar sind, wobei die Elastomere Copolymerisate mit polaren und nichtpolaren Molekülabschnitten sind und eine Mooney-Viskosität zwischen 5 und 75 bei 100°C besitzen und wobei das Gewichtsverhältnis der Elastomere zu der Nitrocellulose im Bereich von 1 : 10 bis 10: 1 liegt.
  • Es sind zwar aus der US-A 4 029 529 Gemische bekannt, die Nitrocellulose, Nitroglycerin als flüssigen Explosivstoff und Copolymerisate mit polaren und nichtpolaren Molekülabschnitten enthalten. Dort handelt es sich aber um Raketentreibstoffe.
  • Erfindungsgemässe Sprenggelatinen und Sprengstoffe, die diese Gelatinen enthalten, schwitzen die flüssige Sprengstoffkomponente in erheblich geringerem Masse aus als die bisher bekannten, nur mit Nitrocellulose angedickten, Gelatinen oder gelatinösen Sprengstoffe. Andererseits bleiben durch den Zusatz der Elastomeren die bekannten guten Eigenschaften von Sprenggelatinen und daraus hergestellten gelatinösen Sprengstoffen erhalten. Die elastischen Eigenschaften werden nicht vermindert, sondern sogar noch verstärkt und es ist weiterhin noch möglich, den Nitrocellulosegehalt der bekannten Gelatinen zu erhöhen, ohne dass die gewünschte Konsistenz beeinträchtigt wird. Dies wirkt sich besonders auffallend bei gelatinösen Sprengstoffen gemäss der vorliegenden Erfindung aus: Die Verarbeitbarkeit dieser Sprengstoffe mit erhöhtem Nitrocellulosegehalt wird im Gegensatz zum bekannten, nur Nitrocellulose als Andickmittel enthaltenden, Sprengstoffen nicht behindert und der erhöhte Nitrocellulosegehalt vermindert gleichzeitig noch weiter das Ausschwitzen der flüssigen Explosivstoffe.
  • Der erfindungsgemässe Zusatz der Elastomeren bewirkt weiterhin eine gute Bindung der Feststoffteilchen in den gelatinösen und halbgelatinösen Nitratsprengstoffen sowie in plastischen, hochbrisanten Sprengstoffen. Es ist dadurch möglich, bei Einsatz dieser Elastomeren neben der Nitrocellulose-Komponente Sprengstoffgemische zu erhalten, die aufgrund ihrer weichen und elastischen Gelatinqualität sicherer gemacht sind und demzufolge auch sicherer patroniert werden können. Eine fadenziehende Konsistenz des Gemisches, die bei den bisher bekannten Mischungen leicht auftrat, wird erfindungsgemäss weitgehend verhindert. Die erfindungsgemässe Gelatine bewirkt demzufolge eine bessere Verarbeitbarkeit der diese enthaltenden Sprengstoffgemische.
  • Hinzu kommt als wesentliche Verbesserung der Eigenschaften der erfindungsgemässen Sprengstoffgemische, dass sie bei Druckbeanspruchung erheblich weniger zur Ausseigerung neigen. Selbst bei erhöhten Lagertemperaturen ist das Ausschwitzen der Salpetersäureester und Nitroverbindungen deutlich verringert.
  • Ein weiterer Vorteil des Einsatzes der erfindungsgemässen Elastomeren in den Gelatinen besteht darin, dass die bekannte Knötchenbildung durch die Nitrocellulosen in gelatinösen Nitratsprengstoffen verringert wird. Der Verlauf der Gelatinierung bzw. Gelbildung erlaubt es sogar, dass vorteilhaft das gesamte Zumischpulver - d. h. die Feststoffkomponenten wie Nitrate und verbrennbare Substanzen - zusammen mit den Elastomeren und der Nitrocellulose vorgemischt werden und anschliessend die flüssigen Salpetersäureester, gegebenenfalls zusammen mit den aromatischen Nitroverbindungen, in dieses Vorgemisch in die laufende Mischmaschine eingetragen werden können. Eine solche Verfahrensweise der Herstellung von gelatinösen Nitratsprengstoffen konnte bisher wegen des hohen Anteils an Gelatineknötchen im Sprengstoff nicht in einfacher Weise mit Erfolg durchgeführt werden. Damit ergibt sich in verfahrenstechnischer und sicherheitstechnischer Hinsicht ein erheblicher Vorteil bei der Herstellung von gelatinösen und halbgelatinösen Sprengstoffen auf Basis der neuen Gelatine.
  • Als Elastomere werden solche Verbindungen eingesetzt, die sich in flüssigen Salpetersäureestern und aromatischen Nitroverbindungen gelartig lösen oder durch diese anquellbar sind. Elastomere mit diesen Löslichkeitseigenschaften sind besonders Copolymerisate, die polare und nichtpolare Molekül- bzw. Kettenabschnitte enthalten, wie z. B. Copolymerisate aus Butadien und Acrylnitril oder aus Äthylen und Vinylacetat. So ist z.B. Polyäthylen in flüssigen Salpetersäureestern und aromatischen Nitroverbindungen praktisch unlöslich, dagegen Polyvinylacetat löslich. Um eine geeignete Löslichkeit zur Herstellung einer weichen Gelatine von optimaler Beschaffenheit zu erhalten, sind sowohl der Anteil an polaren Gruppen im Copolymerisat als auch das Molekulargewicht von wesentlicher Bedeutung. In einem gewissen Grade kann die Löslichkeit des elastomeren Copolymerisats durch Variation des Anteils der verwendeten aromatischen Nitroverbindungen verändert werden, wenn ein Gemisch von Salpetersäureestern und Nitroverbindungen zur Anwendung kommt.
  • Unter den Elastomeren erweisen sich solche als besonders geeignet, die aus Copolymerisaten von 50 bis 80% Vinylacetat mit 20 bis 50% Äthylen bestehen, insbesondere solche mit 60 bis 75% Vinylacetatanteilen. Für Elastomere beispielsweise aus dem unpolaren Butadien und dem polaren Acrylnitril erweist sich ein Acrylnitrilanteil von 25 bis 60%, vorzugsweise 30 bis 45%, als besonderes geeignet. Die für die erfindungsgemäss eingesetzten Elastomeren charakteristische Mooney-Viskosität, welche im Zusammenhang mit dem Molekulargewicht steht, beträgt in Anlehnung an DIN 53 523 und ASTM-D 1646-63 5 bis 75 Mooney, vorzugsweise 50 bis 70 Mooney (100°C/Laufzeit 4 Minuten).
  • Das Verhältnis der elastomeren Copolymerisate zu den Nitrocellulosen liegt erfindungsgemäss im Bereich zwischen 1 : 10 und 10: 1, besonders geeignet ist ein Verhältnis im Bereich 2: 1 bis 1: 2.
  • Dieses Verhältnis hängt von der Art der herzustellenden Sprenggelatinen, der Nitratsprengstoffe oder der plastischen, hochbrisanten Sprengstoffe ab. Dabei liegt die Menge der Nitrocellulose in der gleichen Grössenordnung wie bei den bekannten Gelatinen. Dieser Gehalt hängt u.a. von der Zusammensetzung der Sprengstoffgemische, sowie dem Feuchtigkeitsgehalt und dem Stickstoffgehalt der Nitrocellulose ab. Er kann zwischen 0,5 und 10% der flüssigen Explosivstoffe schwanken. Bei Sprengstoffgemischen liegt er im allgemeinen zwischen 2,5 und 5% der flüssigen Explosivstoffe.
  • Als flüssige Explosivstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen hauptsächlich Salpetersäureester und aromatische Nitroverbindungen sowie deren Gemische verstanden werden. Die aromatischen Nitroverbindungen können auch feste Verbindungen sein; sie liegen dann erfindungsgemäss in den Salpetersäureestern gelöst vor. Als Salpetersäureester kommen hauptsächlich Glycerintrinitrat, Glykoldinitrat und Diglykoldinitrat oder deren Gemische in Betracht. Unter aromatischen Nitroverbindungen sind z. B. Trinitroluol, Dinitrotoluole, Dinitroxylole, Nitronaphthaline oder deren Gemische zu verstehen.
  • Unter Zumischpulver für gelatinöse oder halbgelatinöse Sprengstoffe wird erfindungsgemäss ein Gemisch aus anorganischen, Sauerstoff abgebenden, Salzen und verbrennbaren Substanzen verstanden. Das Zumischpulver kann gegebenenfalls auch noch Inertstoffe oder Leichtmetalle enthalten. Es handelt sich hierbei um die gleichen Stoffe, die auch in den bisher bekannten gelatinösen oder halbgelatinösen Sprengstoffgemischen vorhanden sind. Ihr Anteil liegt in der gleichen Grössenordnung wie bei den bisher bekannten gelatinösen oder halbgelatinösen Sprengstoffen. Unter Sauerstoff abgebenden Salzen werden erfindungsgemäss bevorzugt Ammoniumnitrat sowie Nitrate der Alkali- und/oder Erdalkalimetalle verstanden.
  • Zu den in dem Zumischpulver enthaltenden verbrennbaren Bestandteilen zählen u.a. Holzmehle, Pflanzenmehle, flüssige oder feste Kohlenwasserstoffe, Koks- oder Steinkohlenmehle und Wachs.
  • Unter Inertstoffen werden erfindungsgemäss Stoffe wie z.B. oberflächenreiche Kieselsäure, oberflächenaktive Mittel, Metalloxide, Bariumsalze, Erdalkalicarbonate, Alkalichloride oder Farbstoffe verstanden. Die die erfindungsgemässe Gelatine enthaltenden Sprengstoffgemische können neben den genannten flüssigen, angedickten Explosivstoffen auch noch weitere feste Explosivstoffe, die in Sprengstoffgemischen bekannterweise eingesetzt werden können, enthalten, wie z.B. Pentaerythrit-tetranitrat, Cyclotrimethylentrinitramin, Cyclotetramethylentetramin, Trinitrophenylmethylnitramin. Diese festen Explosivstoffe können auch als einzige Feststoffkomponente ausser den Gelatinierungsmitteln anwesend sein. Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:
    • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel betrifft den Einsatz von Elastomeren in Sprenggelatinen. Es wurden Nitroglykol bzw. ein Gemisch von Nitroglykol und Nitroglycerin mit einem technischen Dinitrotoluol-Isomerengemisch (Erstarrungspunkt (EP) 15°C) vorgelegt und danach das Elastomere mit der Nitrocellulose in dieses Flüssigkeitsgemisch eingetragen und in der bekannten Verfahrensweise über 20 Minuten gelatiniert.
  • Figure imgb0001
  • Die mit Copolymerisat hergestellten Gelatinen waren von geringfügig festerer Konsistenz als die Gelatine, welche nur Nitrocellulose enthielt. Alle drei Gelatinen liessen sich in gleichem Masse durch Zusatz von Ammoniumnitrat zu gelatinösen Sprengstoffen verarbeiten. Die Gelatine ohne den Zusatz des Copolymeren enthielt deutlich eine grössere Anzahl an grösseren Gelatineknötchen, während in den Gelatinen mit Zusatz von Copolymerisat nur wenige und sehr kleine Gelatineknötchen beobachtet wurden.
  • Es wurden 10 kg der betreffenden Gelatinen in einem Polyäthylenbeutel über 3 Monate gelagert. Nach Ablauf dieser Zeit zeigte sich im Fall der Gelatine ohne Zusatz des Copolymerisats eine deutliche Tröpfchenbildung; die flüssige Phase schwitzte aus. Die Gelatinen mit Zusatz des Copolymerisats ergaben keine Ausschwitzerscheinungen.
  • Wenn in der Versuchsmischung 2 das Copolymerisat aus Vinylacetat und Äthylen durch ein elastomeres Copolymerisat aus Acrylnitril und Butadien ersetzt wurde, (Versuchsmischung 4), so wurden ebenfalls Sprenggelatinen mit gleichen günstigen Eigenschaften erhalten. Das elastomere Copolymerisat bestand aus 33% Acrylnitril und 67% Butadien. Für die Herstellung einer homogenen Gelatine wurde jedoch eine Temperatur von 60°C während des Mischvorgangs benötigt.
    • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel betrifft den Einsatz von Elastomeren gemeinsam mit Nitrocellulosen in gelatinösen Nitratsprengstoffen. Zur Bestimmung des Ausseigerungsverhaltens wurde folgende Methode angewandt:
    • In ein Messingrohr von 39 mm innerem Durchmesser und 30 mm Höhe, versehen mit einem saugend in das Rohr passenden Messingstempel, werden 10 g Sprengstoff eingebracht. Das Messingrohr wird auf ein rundes Filterpapier (Durchmesser 90 mm; Gewicht 90 g/m2), in dessen Mitte ein dünnes Zellulosevlies (48 mm Durchmesser; Gewicht 15 g/m2) angeordnet ist, gesetzt. Der Stempel wird durch ein Zusatzgewicht derart belastet, dass der Sprengstoff einem Druck von 1 kg ausgesetzt wird. Die Belastungszeit beträgt 30 Minuten. Nach dieser Zeit wird die Gewichtszunahme des zuunterst liegenden Filterpapiers in Milligramm bestimmt. Das zwischen Filterpapier und Sprengstoff liegende dünne Zellulosevlies verhindert hierbei, dass die Filterpapieroberfläche direkt mit dem Sprengstoff in Berührung kommt. Es werden jeweils 10 Ausseigerungsversuche gleichzeitig angesetzt und der Mittelwert bestimmt.
  • Es wurden zwei Nitratsprengstoffe hergestellt, die in der Tabelle II aufgeführt sind. Die Versuchsmischung 5 besitzt eine erfinderische Zusammensetzung und die Versuchsmischung 6 ist nicht erfindungsgemäss.
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
  • Beide Versuchsmischungen (5 und 6) wurden auf zwei verschiedene Arten hergestellt; sie sind in der Tabelle II mit A und B gekennzeichnet.
  • Verfahrensweise A: Hier werden Copolymerisat und Nitrocellulose zunächst mit allen Feststoffkomponenten homogen in einer für Sprengstoffe üblichen Mischmaschine vorgemischt und danach bei laufender Mischmaschine das Gemisch aus Nitroglykol und flüssigen Dinitrotoluolen langsam zugesetzt. Anschliessend wird noch 15 Minuten durchgemischt.
  • Verfahrensweise B: Nach dieser üblichen Verfahrensweise wird zunächst das Gemsich aus Nitroglykol und den flüssigen Dinitrotoluolen nach Zusatz der Andickmittel Nitrocellulose und Copolymerisat 10 Minuten lang gelatiniert. Danach werden die Feststoffkomponenten bei laufender Mischmaschine zugesetzt. Anschliessend wird noch 15 Minuten durchgemischt.
  • Die Vorteile der erfindungsgemässen Mischung 5 sind aus der Tabelle II leicht zu ersehen. Im Gegensatz zur nicht erfindungsgemässen Mischung 6 wurden gelatinöse Sprengstoffe von weicher Konsistenz erhalten, die sich leicht und dadurch sicher weiterverarbeiten liessen. Die Sprengstoffe der Mischung 5 waren auch deutlich homogener als die der Mischung 6. Dies liegt an der sehr geringen Anzahl an relativ kleinen Gelatineknötchen der Mischung 5. Obwohl die Mischung 6 soviel Nitrocellulose enthält, dass sie nur schwierig zu verarbeiten war, neigte sie doch erheblich zur Ausseigerung. Durch das Vorgelatinieren wurde die Ausseigerung nur wenig herabgesetzt. Die Ausseigerung der erfindungsgemässen Mischung 5 betrug 8nur 1/7 bzw. 1/10 derjenigen der Mischung 6. Diese geringe Ausseigerung der Mischung 5 erlaubt es, sie nach der vorteilhafteren Verfahrensweise A.herzustellen.
    • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel betrifft den Einsatz von Elastomeren gemeinsam mit Nitrocellulose in plastischen, hochbrisanten Sprengstoffen, wie sie z. B. in der Tabelle 111 aufgeführt sind. Die Versuchsmischung 7 besitzt eine erfindungsgemässe Zusammensetzung, während die Versuchsmischungen 8 und 9 nicht erfindungsgemäss sind. Alle drei Mischungen wurden in der üblichen Weise hergestellt (vgl. Beispiel 2, Vergleichsweise B).
    Figure imgb0004
  • Obwohl die Mischung 7 genau soviel Nitrocellulose enthält, wie die Mischung 9, erhält sie durch den Zusatz des Copolymerisats eine weiche plastische Konsistenz und lässt sich gut verformen. Die Versuchsmischungen 7 und 8 besitzen in etwa die gleiche vorteilhafte Konsistenz. Die Ausseigerung der erfindungsgemässen Mischung 7 betrug nur ca 1/11 derjenigen der Versuchsmischung 8.

Claims (3)

1. Sprenggelatinen aus flüssigen Explosivstoffen und 0,5 bis 10% Nitrocellulose, bezogen auf die flüssigen Explosivstoffe, ggf. im Gemisch mit Zumischpulvern für gelatinöse Sprengstoffe, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Elastomeren, die in den flüssigen Explosivstoffen löslich oder anquellbar sind, wobei die Elastomere Copolymerisate mit polaren und nichtpolaren Molekülabschnitten sind und eine Mooney-Viskosität zwischen 5 und 75 bei 100°C besitzen, und wobei das Gewichtsverhältnis der Elastomere zu der Nitrocellulose im Bereich von 1 : 10 bis 10: 1 liegt.
2. Sprenggelatinen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis der Elastomere zu der Nitrocellulose im Bereich von 2: 1 bis 1 : 2 liegt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus Zumischpulver für gelatinöse Sprengstoffe mit Sprenggelatinen gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Zumischpulver mit der Nitrocellulose und den Elastomeren vormischt und in das erhaltene Gemisch die flüssigen Explosivstoffe untermischt.
EP79104425A 1978-12-04 1979-11-09 Sprenggelatine und Herstellung von diese enthaltenden Sprengstoffen Expired EP0012827B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782852335 DE2852335A1 (de) 1978-12-04 1978-12-04 Sprenggelatine und diese enthaltende sprengstoffe
DE2852335 1978-12-04

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0012827A2 EP0012827A2 (de) 1980-07-09
EP0012827A3 EP0012827A3 (en) 1981-09-30
EP0012827B1 true EP0012827B1 (de) 1985-03-20

Family

ID=6056241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP79104425A Expired EP0012827B1 (de) 1978-12-04 1979-11-09 Sprenggelatine und Herstellung von diese enthaltenden Sprengstoffen

Country Status (4)

Country Link
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