EP2377840A2 - 5,5'-Azotetrazolat-Sprengstoff - Google Patents

5,5'-Azotetrazolat-Sprengstoff Download PDF

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EP2377840A2
EP2377840A2 EP11002861A EP11002861A EP2377840A2 EP 2377840 A2 EP2377840 A2 EP 2377840A2 EP 11002861 A EP11002861 A EP 11002861A EP 11002861 A EP11002861 A EP 11002861A EP 2377840 A2 EP2377840 A2 EP 2377840A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
azotetrazolate
salt
explosive
mixture
explosives
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11002861A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2377840A3 (de
Inventor
Arno Hahma
Eero Karvinen
Jörg Stierstorfer
Thomas Klapötke
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.)
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl BGT Defence GmbH and Co KG, Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU filed Critical Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Publication of EP2377840A2 publication Critical patent/EP2377840A2/de
Publication of EP2377840A3 publication Critical patent/EP2377840A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C7/00—Non-electric detonators; Blasting caps; Primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B43/00—Compositions characterised by explosive or thermic constituents not provided for in groups C06B25/00 - C06B41/00

Definitions

  • the invention relates to an explosive containing a 5,5'-azotetrazolate.
  • a pyrotechnic agent containing one or more azotetrazolates as a component is known.
  • the azotetrazolate component may be an aminoguanidine 5,5'-azotetrazolate, a guanidine 5,5'-azotetrazolate, or a mixture of both.
  • tetracene is thermally very unstable. It already decomposes at 120 ° C. 2 to 5% of the tetrazole per year decomposes under normal storage conditions of an explosive. This changes the properties of a explosive containing tetracene.
  • the addition of tetracene reduces the ignition performance of an explosive. If lead azide and / or lead ricinate are added to make up the balance, the explosive becomes thermally unstable and contains lead. Tetrazene therefore does not allow the production of a lead-free explosive. Even the diazole used as a substitute decomposes at 150 ° C. When stored, it decomposes in such a way that it is no longer possible to guarantee safe use after 5 to 10 years.
  • chlorate- or perchlorate-containing explosives can not be used in firearms.
  • the object of the present invention is to provide an explosive which can be used as an initial explosive and in which neither tetracene nor complicated compound mixtures are required to achieve the required sensitivity and ignition performance.
  • the explosives should be more stable in storage than hitherto known, in particular tetracene, chlorate and / or perchlorate-containing explosives.
  • a use of the explosive should be specified.
  • the inventors of the explosive according to the invention have found that iron, cobalt, nickel, copper, cadmium and guanylurea 5,5'-azotetrazolat and the mixture according to lit. b) represent explosives with tetracene-like properties. They have also found that the sensitivity and the thermal properties of the explosive according to the invention can be adjusted by the choice of the counterion or the counterions of the 5,5'-azotetrazolate, of the further 5,5'-azotetrazolate and optionally of the bis-tetrazolyl triazene. This allows the sensitivity to be adapted to the intended application. The use of tetracene is not required.
  • the properties of the mixture according to lit. b) can be adjusted in addition to the counterions used in each case by the ratio of the constituents contained therein.
  • Mixtures of several salts for example a 5,5'-azotetrazolate, a bis-tetrazolyl triazenate and a further 5,5'-azotetrazolate, are also possible.
  • a great advantage is that the mixture does not change in its overall composition by ion exchange reactions occurring therein on the identical anions. As a result, the mixture retains its properties even during long storage, in particular its ignitability. In mixtures with different anions, however, ion exchange reactions lead to a change in the properties of the mixture.
  • the copper salt has the lowest and the cobalt salt the highest thermal stability.
  • the copper salt decomposes already at 130 ° C, while the cobalt salt decomposes at 230 ° C.
  • the copper in the copper salt can be 1- or 2-valent.
  • the zinc and chromium salts have proven to be non-storage stable.
  • the silver salt is too sensitive for safe handling.
  • the 5,5'-azotetrazolates according to lit. a) are, however, in contrast to all other 5,5'-azotetrazolates tested by the inventors, sufficiently sensitive and sufficiently storage-stable. They contain no lead and do not spontaneously detonate when water is removed.
  • the iron salt and the cadmium salt are proportional to the other 5,5'-azotetrazolates according to lit. a) relatively insensitive and are therefore well suited to the sensitivity of the mixture according to lit. b) reduce.
  • the at least 5,5'-azotetrazolates are suitable for use in an initial explosive
  • the iron, cobalt, nickel, copper, cadmium and guanyl urea salt are suitable for adding tetracene in an initial explosive replace.
  • These salts are also much more stable than tetracene, so that their use in an initial explosive a much higher storage stability can be achieved as in primers containing tetrazene.
  • the use of lead salts is therefore superfluous. Due to the adjustability of the sensitivity and no addition of chlorate or perchlorate is required, so that the associated disadvantages can be avoided.
  • the explosive may further contain an oxidizing agent, for example a nitrate, in particular strontium nitrate. Furthermore, the explosive may contain metals such as boron or aluminum to increase the reaction temperature upon detonation.
  • an oxidizing agent for example a nitrate, in particular strontium nitrate.
  • the explosive may contain metals such as boron or aluminum to increase the reaction temperature upon detonation.
  • the metal salt in the mixture is an iron, cobalt, nickel, copper or cadmium salt.
  • the sensitivity of the mixture can be adjusted by the choice of the counterions of the 5,5'-azotetrazolate and the other 5,5'-azotetrazolate
  • Another advantage of the explosive according to the invention is that it is much more energetic than conventional initiating explosives.
  • the ignition performance of the explosive is relatively high. It is higher than the ignition performance of lead azide.
  • the explosive of the invention is neutral, d. H. neither sour nor basic. Therefore, the explosive according to the invention is compatible with both acidic and basic compounds, in particular secondary explosives, d. H. There are no decomposition reactions with other explosives during storage.
  • the 5,5'-azotetrazolates are also extremely sparingly soluble. This also avoids an unwanted decomposition reaction with other explosives.
  • the explosive according to the invention can be brought into contact with a larger number of other substances, in particular secondary explosives, in comparison with tetrazene. In the design of explosives this results in greater freedom in terms of their composition.
  • Another significant advantage of the explosive according to the invention is that it can be prepared very easily and from aqueous solution by precipitation. As a result, the investment costs for production plants are low.
  • a possible starting material for the preparation of the 5,5'-azotetrazolate or further 5,5'-azotetrazolate, sodium azotetrazolate, contained in the explosive according to the invention can also be prepared from aqueous solution and from inexpensive, commercially available chemicals in one stage.
  • the explosive according to the invention is not sensitive to light. It can therefore be handled without major precautions.
  • the explosive according to the invention preferably contains neither chlorine nor other halogens in contrast to other initial explosives. It does not cause corrosion caused by the halogens. As a result, the handling and production is simple and the storability of the explosive-containing active agents according to the invention is high.
  • At least one of the tetrazolyl radicals of the 5,5'-azotetrazolate and / or the further 5,5'-azotetrazolate is substituted by a methyl group or an amino group.
  • the explosive contains no tetracene.
  • the above described disadvantages associated with tetrazene can be avoided.
  • the explosive according to the invention preferably contains no chlorate and / or perchlorate.
  • the explosive according to the invention the properties of the explosive can be adjusted without further additives so that the explosive corresponds to a chlorate and / or perchlorate-containing explosives. The provision of chlorate and / or perchlorate is therefore not required. As a result, the problems associated with these substances, in particular the corrosion caused thereby, can be avoided.
  • the explosive according to the invention contains no lead salt, in particular of 5,5'-azotetrazolate or bis-tetrazolyl triazenate.
  • lead salt in particular of 5,5'-azotetrazolate or bis-tetrazolyl triazenate.
  • the bis-tetrazolyl triazenate may be a guanidine salt, a guanyl urea salt, a melamine salt or a salt of an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • These salts are high energy explosives which have the unusual property of high thermal stability and insensitivity to external influences, especially to impact.
  • the heat resistance of the explosive according to the invention can be increased and a reduction in the sensitivity of the explosive according to the invention, in particular with respect to impact, can be achieved.
  • an explosive can be provided which is safe to handle even in a hot environment.
  • the alkali metal may be sodium or potassium and the alkaline earth metal may be magnesium, calcium, strontium or barium.
  • the bis-tetrazolyl triazenes of these metals have a particularly high thermal stability.
  • the mixture may comprise a mixture of at least two different bis-tetrazolyl triazenes.
  • a high-energy explosive can be provided in which, by selecting the mixing ratio of the bis-tetrazolyl triazenate and the 5,5'-azotetrazolate over a wide range, a stepless adjustment of the heat resistance and sensitivity as well as the ignition performance of the explosive and that required for the ignition of the explosive Ignition performance is possible.
  • the mixture contains at least one bis-tetrazolyl triazenate of a transition metal, in particular an internal transition metal, a mono-, di- or
  • Triaminoguanidine salt an ammonia salt or a hydrazine salt and / or at least one bis-tetrazolyl triazenate of a metal, in particular In or Al.
  • the transition metal may be lanthanum, copper, nickel, zinc, cobalt, manganese, cadmium or chromium.
  • no iron salt of bis-tetrazolyl triazene is contained in the explosive, because it has a relatively low stability compared to other bis-tetrazolyl triazenes.
  • the invention relates to the use of the explosive according to the invention as initial explosive.
  • the sensitivity to friction was determined by means of a standardized friction apparatus of the Federal Institute for Materials Testing (BAM), small version.
  • BAM Federal Institute for Materials Testing
  • the values in each case indicate the force exerted by a pin contained in the friction apparatus on a friction surface contained in the friction apparatus, to which a sample of the substance to be examined is applied.
  • the impact sensitivity was determined in the following experiments by means of a falling on a sample of the substance to be examined standard hammer of the Federal Institute for Materials Testing, small version. In each case, the drop height and weight of the drop hammer was varied. In each case 6 experiments were carried out.
  • the values for friction sensitivity given in Newton (N) and values for impact sensitivity given in Joule (J) are in each case the lowest values at which ignition of the test substance was achieved in all 6 experiments.
  • the hot solution was quickly filtered by means of a 2-liter suction flask and suction filter and the precipitate of manganese dioxide was washed twice with 100 ml of boiling water.
  • the product was crystallized from the clear filtered solution.
  • the solution was initially allowed to stand at room temperature for 2 hours and then cooled to 5 ° C.
  • the resulting bright bright yellow crystals were filtered off and washed with 20 ml of ice-cold water. The crystals were then recrystallized from a minimum amount of water. The yield was 76.4 g of sodium 5,5'-azotetrazolate (52% of theory, assuming that the product is a pentahydrate).
  • the copper (II) 5,5'-azotetrazolate thus obtained is extremely sensitive. It has a friction sensitivity of 0.2 N and a impact sensitivity of 0.3 J (drop height: 30 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0018 mol of nickel sulfate are used.
  • the product precipitates as a yellow-green precipitate. It has a friction sensitivity of over 20 N and an impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g). An explosive with such a low sensitivity is unsuitable as an initial explosive.
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0.0018 mol of cobalt (II) chloride are used.
  • the product precipitates as a brown-orange precipitate. It has a friction sensitivity of over 20 N pin load and a impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0036 mol of silver nitrate are used.
  • the product precipitates as orange precipitate. It is extremely sensitive. It has a friction sensitivity of less than 0.1 N and an impact sensitivity of 0.2 J (drop height: 20 cm, weight 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0018 mol of lead nitrate are used.
  • the product precipitates as a yellow precipitate. It has a friction sensitivity of 20 N and an impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0018 mol of zinc chloride are used.
  • the product precipitates as a pale yellow precipitate. Gas bubbles slowly form. This indicates a decay of the product.
  • the product has a friction sensitivity of over 20 N and an impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0018 mol of iron (II) sutfat be used.
  • the product precipitates as a black precipitate. It has a friction sensitivity of over 20 N and an impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0018 mol manganese (II) sulfate are used.
  • the product precipitates as a yellow precipitate. It has a friction sensitivity of over 20 N and an impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0018 mol of cadmium chloride are used.
  • the product precipitates as a yellow precipitate. It has a friction sensitivity of over 20 N and an impact sensitivity of more than 1 J (drop height: 100 cm, weight: 100 g).
  • the procedure is as described under 2.2, wherein instead of 0.0018 ml of copper sulfate pentahydrate 0.0036 mol of copper (I) chloride are used.
  • the product precipitates as a black precipitate.
  • the product is extremely sensitive. It has a friction sensitivity of less than 0.1 N and an impact sensitivity of 0.2 J (drop height: 20 cm, weight 100 g).
  • the product decomposes on storage within one day to copper oxide and an undefined residue.
  • a mixture was prepared from 37% by weight (wt .-%) strontium nitrate, 13 wt .-% aluminum powder, 10 wt .-% amorphous boron with a particle size of less than 5 microns, 5 wt .-% copper (II) -5.5 'Azotetrazolat and 35 wt .-% copper (II) bis-tetrazolyl triazenate.
  • the mixture has proven to be relatively insensitive. It has a friction sensitivity of about 1.3N.
  • a mixture was prepared from 37% by weight of strontium nitrate, 13% by weight of aluminum powder, 10% by weight of amorphous boron with a particle size of less than 5 ⁇ m, 15% by weight of copper (II) 5,5'-azotetrazolate and 25% by weight of copper (II) bis-tetrazolyl triazenate.
  • the mixture has proven to be relatively sensitive. It has a friction sensitivity of about 0.3 N.
  • the sensitivity between the sensitivity of the two mixtures mentioned can be adjusted to a desired value for the respective application.
  • a mixture was prepared from 37% by weight of strontium nitrate, 13% by weight of aluminum powder, 10% by weight of amorphous boron with a particle size of less than 5 ⁇ m, 5% by weight of copper (II) 5,5'-azotetrazolate and 35% by weight of nickel-5,5'-azotetrazolate.
  • the mixture has proven to be relatively insensitive. It has a friction sensitivity of about 20 N.
  • a mixture was prepared from 37 wt .-% strontium nitrate, 13 wt .-% aluminum powder, 10 wt .-% of amorphous boron with a particle size of less than 5 microns, 10 wt .-% copper (II) -5,5'-azotetrazolat and 30% by weight of nickel-5,5'-azotetrazolate.
  • the mixture has proven to be relatively insensitive. It has a friction sensitivity of about 6N.
  • a mixture was prepared from 37% by weight of strontium nitrate, 13% by weight of aluminum powder, 10% by weight of amorphous boron with a particle size of less than 5 ⁇ m, 13% by weight of copper (II) 5,5'-azotetrazolate and 27% by weight of nickel-5,5'-azotetrazolate.
  • the mixture has a sensitivity suitable for many uses. It has a friction sensitivity of about 3N.
  • a mixture was prepared from 37 wt .-% strontium nitrate, 13 wt .-% aluminum powder, 10 wt .-% of amorphous boron with a particle size of less than 5 microns, 20 wt .-% copper (II) -5,5'-azotetrazolat and 20% by weight of nickel-5,5'-azotetrazolate.
  • the mixture has proven to be relatively sensitive. It has a friction sensitivity of about 0.3 N.
  • an explosive listed above with a mixture of at least one 5,5'-azotetrazolate and at least one further 5,5'-azotetrazolate a similar mixture of aluminum, boron and strontium nitrate is used.
  • the total content of copper (II) -5,5'-azotetrazolat and nickel-5,5'-azotetrazolat is always 40%, wherein the mixing ratio of the two 5,5'-azotetrazolate varies. By selecting the mixing ratio, the sensitivity of the Set explosives. The higher the content of copper (II) 5,5'-azotetrazolate, the higher the sensitivity.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sprengstoff umfassend ein 5,5'-Azotetrazolat, wobei das 5,5'-Azotetrazolat ein Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Cadmium- oder Guanylharnstoffsalz ist, oder ein Gemisch aus mindestens einem 5,5'-Azotetrazolat und mindestens einem bis-Tetrazolyltriazenat oder mindestens einem weiteren 5,5'-Azotetrazolat, wobei das weitere 5,5'-Azotetrazolat ein Metallsalz oder ein Guanylharnstoffsalz ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sprengstoff enthaltend ein 5,5'-Azotetrazolat.
  • Aus der US 2,090,745 ist ein Initialsprengstoff bekannt, der neben anderen Bestandteilen ein Bleisalz eines Diazoaminotetrazols enthält. Die Verwendung von Bleisalzen sollte jedoch generell aus Umweltschutzgründen und wegen der Gefährdung der Gesundheit der an der Produktion beteiligten Personen vermieden werden.
  • Aus Hammerl, A. et al., Eur. J. Inorg. Chem. 2002, Seiten 834 bis 845 sind Salze von 5,5'-Azotetrazolat mit Alkalimetallen, Erdalkalimetallen und einigen trivalenten Kationen als potentielle Initialsprengstoffe bekannt. Die Alkali- und Erdalkalimetallsalze haben sich jedoch als so unempfindlich erwiesen, dass sie als Initialsprengstoffe nicht in Frage kommen. Die Aluminium-, Magnesium-, Cer- und Seltenerdmetallsalze zerfallen von selbst, wenn enthaltenes Kristallwasser abgespalten wird. Durch den Verlust von Wasser erhöht sich die Empfindlichkeit der Verbindungen gegenüber Schlag und Reibung stark. Wird das Kristallwasser unter Vakuum entfernt, explodieren viele der genannten Verbindungen von selbst. Das aus Jiao et al., Journal of Hazardous Materials 142(2007), Seiten 550-554 bekannte Mangansalz ist relativ unempfindlich und thermisch instabil. Die genannten Nachteile schließen eine praktische Verwendung in einem Sprengstoff, insbesondere einem Initialsprengstoff, aus.
  • Aus der WO 2006/128910 ist ein pyrotechnisches Mittel bekannt, das als Komponente ein oder mehrere Azotetrazolate enthält. Die Azotetrazolatkomponente kann ein Aminoguanidin-5,5'- Azotetrazolat, ein Guanidin-5,5'-azotetrazolat oder eine Mischungen aus beiden sein.
  • Zur Einstellung der Empfindlichkeit von Initialsprengstoffen wird üblicherweise Tetrazen eingesetzt. Tetrazen ist jedoch thermisch sehr instabil. Es zerfällt bereits bei 120°C. Pro Jahr zersetzen sich 2 bis 5% des Tetrazens unter normalen Lagerungsbedingungen eines Sprengstoffs. Dadurch verändern sich die Eigenschaften eines Tetrazen enthaltenden Sprengstoffs. Darüber hinaus setzt der Zusatz von Tetrazen die Zündleistung eines Sprengstoffs herab. Wird zum Ausgleich Bleiazid und/oder Bleitrizinat beigemischt, wird der Sprengstoff thermisch instabil und bleihaltig. Tetrazen ermöglicht daher nicht die Herstellung eines bleifreien Sprengstoffs. Auch das ersatzweise eingesetzte Diazol zerfällt bereits bei 150°C. Bei Lagerung zersetzt es sich so, dass eine sichere Einsatzfähigkeit nach 5 bis 10 Jahren nicht mehr gewährleistet werden kann.
  • Als Ersatz für Tetrazen ist ein Bleisalz von bis-Tetrazolyltriazenat bekannt. Bleisalze sollten jedoch aus den oben genannten Gründen nicht mehr zur Anwendung kommen.
  • Um die für Initialsprengstoffe erforderliche Empfindlichkeit zu erreichen wird diesen häufig ein Chlorat und/oder ein Perchlorat beigemischt. Diese Bestandteile sind jedoch mit anderen üblichen Bestandteilen der Initialsprengstoffe auf Dauer unverträglich und verursachen starke Korrosion an Metallen, die mit dem Sprengstoff oder nach einer Detonation mit den daraus entstandenen Schwaden in Kontakt kommen. Daher können chlorat- oder perchlorathaltige Sprengstoffe nicht in Schusswaffen eingesetzt werden.
  • Zur Einstellung der Empfindlichkeit eines Sprengstoffs werden oft Gemische mit so vielen Komponenten eingesetzt, dass nicht vorherzusagen ist, wie sich ein solches Gemisch bei längerer Lagerung verändert und wie sich dadurch die Zündeigenschaften des Sprengstoffs ändern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sprengstoff bereitzustellen, der als Initialsprengstoff verwendet werden kann und bei dem weder Tetrazen noch kompliziert zusammengesetzte Gemische zum Erreichen der erforderlichen Empfindlichkeit und Zündleistung erforderlich sind. Darüber hinaus soll der Sprengstoff lagerstabiler sein als bisher bekannte, insbesondere Tetrazen, Chlorat und/oder Perchlorat enthaltende Sprengstoffe. Weiterhin soll eine Verwendung des Sprengstoffs angegeben werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 13 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.
  • Erfindungsgemäß ist ein Sprengstoff vorgesehen, der
    1. a) ein 5,5'-Azotetrazolat umfasst, wobei das 5,5'-Azotetrazolat ein Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- oder Cadmiumsalz oder ein Guanylharnstoffsalz ist,
      oder
    2. b) ein Gemisch aus mindestens einem 5,5'-Azotetrazolat und mindestens einem bis-Tetrazolyltriazenat oder mindestens einem weiteren 5,5'-Azotetrazolat umfasst, wobei das weitere 5,5'-Azotetrazolat ein Metallsalz oder ein Guanylharnstoffsalz ist.
  • Die Erfinder des erfindungsgemäßen Sprengstoffs haben festgestellt, dass Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Cadmium- und Guanylharnstoff-5,5'-azotetrazolat und das Gemisch gemäß lit. b) Sprengstoffe mit tetrazenähnlichen Eigenschaften darstellen. Sie haben weiterhin festgestellt, dass sich die Empfindlichkeit und die thermischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Sprengstoffs durch die Wahl des Gegenions bzw. der Gegenionen des 5,5'-Azotetrazolats, des weiteren 5,5'-Azotetrazolats und gegebenenfalls des bis-Tetrazolyltriazenats einstellen lassen. Dadurch kann die Empfindlichkeit an die vorgesehene Anwendung angepasst werden. Der Einsatz von Tetrazen ist nicht erforderlich.
  • Die Eigenschaften des Gemischs gemäß lit. b) können außer durch die jeweils eingesetzten Gegenionen auch durch das Mengenverhältnis der darin enthaltenen Bestandteile eingestellt werden. Es sind auch Gemische aus mehreren Salzen, beispielsweise aus einem 5,5'-Azotetrazolat, einem bis-Tetrazolyltriazenat und einem weiteren 5,5'-Azotetrazolat möglich. Bei einem Gemisch, welches nur 5,5'-Azotetrazolate umfasst, besteht ein großer Vorteil darin, dass sich das Gemisch in seiner Gesamtzusammensetzung durch darin erfolgende Ionenaustauschreaktionen an den identischen Anionen nicht verändert. Dadurch behält das Gemisch auch bei langer Lagerung seine Eigenschaften, insbesondere seine Zündfähigkeit. Bei Gemischen mit unterschiedlichen Anionen führen Ionenaustauschreaktionen dagegen zu einer Veränderung der Eigenschaften des Gemischs.
  • Von den 5,5'-Azotetrazolaten gemäß lit. a) weist das Kupfersalz die niedrigste und das Kobaltsalz die höchste thermische Stabilität auf. Das Kupfersalz zerfällt bereits bei 130°C, während das Kobaltsalz erst bei 230°C zerfällt. Das Kupfer im Kupfersalz kann 1- oder 2-wertig sein. Das Zink- und das Chromsalz haben sich als nicht lagerungsstabil erwiesen. Das Silbersalz ist für eine sichere Handhabung zu empfindlich. Die 5,5'-Azotetrazolate gemäß lit. a) sind jedoch im Gegensatz zu allen anderen von den Erfindern getesteten 5,5'-Azotetrazolaten ausreichend empfindlich und ausreichend lagerungsstabil. Sie enthalten kein Blei und detonieren nicht von selbst bei Kristallwasserentzug. Das Eisensalz und das Cadmiumsalz sind im Verhältnis zu den anderen 5,5'-Azotetrazolaten gemäß lit. a) relativ unempfindlich und eignen sich dadurch gut dazu, die Empfindlichkeit des Gemischs gemäß lit. b) zu reduzieren.
  • Obwohl die wenigstens 5,5'-Azotetrazolate für einen Einsatz in einem Initialsprengstoff geeignet sind, hat sich überraschenderweise gezeigt, dass das Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Cadmium- und Guanylharnstoffsalz dazu geeignet sind, in einem Initialsprengstoff Tetrazen zu ersetzen. Diese Salze sind auch deutlich stabiler als Tetrazen, so dass durch deren Einsatz in einem Initialsprengstoff eine wesentlich höhere Lagerstabilität als bei Tetrazen enthaltenden Initialsprengstoffen erreicht werden kann. Der Einsatz von Bleisalzen ist dadurch überflüssig. Durch die Einstellbarkeit der Empfindlichkeit ist auch kein Zusatz von Chlorat oder Perchlorat erforderlich, so dass die damit einhergehenden Nachteile vermieden werden können.
  • Der Sprengstoff kann weiterhin ein Oxidationsmittel, beispielsweise ein Nitrat, insbesondere Strontiumnitrat, enthalten. Weiterhin können in dem Sprengstoff Metalle, wie Bor oder Aluminium enthalten sein, um die Reaktionstemperatur bei einer Detonation zu erhöhen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Metallsalz in dem Gemisch ein Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- oder Cadmiumsatz ist. Die Empfindlichkeit des Gemischs kann durch die Wahl der Gegenionen des 5,5'-Azotetrazolats und des weiteren 5,5'-Azotetrazolats eingestellt werden
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Sprengstoffs besteht darin, dass dieser wesentlich energetischer als herkömmliche Initialsprengstoffe ist. Die Zündleistung des Sprengstoffs ist verhältnismäßig hoch. Sie ist höher als die Zündleistung von Bleiazid.
  • Weiterhin ist der erfindungsgemäße Sprengstoff neutral, d. h. weder sauer noch basisch. Daher verträgt sich der erfindungsgemäße Sprengstoff sowohl mit sauren als auch mit basischen Verbindungen, insbesondere Sekundärsprengstoffen, d. h. es kommt nicht zu Zersetzungsreaktionen mit anderen Sprengstoffen während der Lagerung. Die 5,5'-Azotetrazolate sind darüber hinaus äußerst schwerlöslich. Auch dadurch wird eine ungewollte Zersetzungsreaktion mit anderen Sprengstoffen vermieden.
  • Durch die gute Verträglichkeit kann der erfindungsgemäße Sprengstoff im Vergleich zu Tetrazen mit einer größeren Zahl anderer Stoffe, insbesondere Sekundärsprengstoffe, in Kontakt gebracht werden. Bei der Gestaltung von Sprengsätzen ergibt sich dadurch eine größere Gestaltungsfreiheit im Hinblick auf deren Zusammensetzung.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sprengstoffs besteht darin, dass dieser sehr einfach und aus wässriger Lösung durch Ausfällen hergestellt werden kann. Dadurch sind die Investitionskosten für Produktionsanlagen gering. Auch ein möglicher Ausgangsstoff für die Herstellung des im erfindungsgemäßen Sprengstoff enthaltenen 5,5'-Azotetrazolats bzw. weiteren 5,5'-Azotetrazolats, Natriumazotetrazolat, kann aus wässriger Lösung und aus günstigen, handelsüblichen Chemikalien in einer Stufe hergestellt werden.
  • Im Gegensatz zu anderen Initialsprengstoffen ist der erfindungsgemäße Sprengstoff nicht lichtempfindlich. Er kann daher ohne größere Vorsichtsmaßnahmen gehandhabt werden. Der erfindungsgemäße Sprengstoff enthält im Gegensatz zu anderen Initialsprengstoffen vorzugsweise weder Chlor noch andere Halogene. Er verursacht keine durch die Halogene bewirkte Korrosion. Dadurch ist die Handhabung und Herstellung einfach und die Lagerfähigkeit von den erfindungsgemäßen Sprengstoff enthaltenden Wirkmitteln hoch.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sprengstoffs ist mindestens einer der Tetrazolylreste des 5,5'-Azotetrazolats und/oder des weiteren 5,5'-Azotetrazolats mit einer Methylgruppe oder einer Aminogruppe substituiert.
  • Vorzugsweise enthält der Sprengstoff kein Tetrazen. Dadurch können die mit Tetrazen einhergehenden oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
  • Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäße Sprengstoff kein Chlorat und/oder Perchlorat. Durch den erfindungsgemäßen Sprengstoff können die Eigenschaften des Sprengstoffs ohne weitere Zusatzstoffe so eingestellt werden, dass der Sprengstoff einem Chlorat und/oder Perchlorat enthaltenden Sprengstoff entspricht. Das Vorsehen von Chlorat und/oder Perchlorat ist daher nicht erforderlich. Dadurch können die mit diesen Stoffen einhergehenden Probleme, insbesondere die dadurch bewirkte Korrosion, vermieden werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Sprengstoff kein Bleisalz, insbesondere von 5,5'-Azotetrazolat oder bis-Tetrazolyltriazenat, enthält. Dadurch kann eine Bleibelastung der Umwelt und eine Gesundheitsgefährdung von in der Produktion eingesetztem Personal vermieden werden.
  • Das bis-Tetrazolyltriazenat kann ein Guanidinsalz, ein Guanylharnstoffsalz, ein Melaminsalz oder ein Salz eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls sein. Diese Salze stellen hoch energetische Sprengstoffe dar, welche die ungewöhnliche Eigenschaft einer hohen thermischen Stabilität und Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere gegenüber Schlag, aufweisen. Durch diese Salze kann die Hitzebeständigkeit des erfindungsgemäßen Sprengstoffs erhöht und eine Reduzierung der Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen Sprengstoffs, insbesondere gegenüber Schlag, erreicht werden. Darüber hinaus kann ein Sprengstoffs bereitgestellt werden, der auch in heißer Umgebung sicher zu handhaben ist.
  • Das Alkalimetall kann Natrium oder Kalium und das Erdalkalimetall Magnesium, Kalzium, Strontium oder Barium sein. Die bis-Tetrazolyltriazenate dieser Metalle weisen eine besonders hohe thermische Stabilität auf.
  • Das Gemisch kann eine Mischung aus mindestens zwei verschiedenen bis-Tetrazolyltriazenaten umfassen. Dadurch kann ein hochenergetischer Sprengstoff bereitgestellt werden, bei dem durch die Wahl des Mischungsverhältnisses der bis-Tetrazolyltriazenate und des 5,5'-Azotetrazolats über weite Bereiche eine stufenlose Einstellung der Hitzebeständigkeit und Empfindlichkeit sowie der Anzündleistung des Sprengstoffs und der für eine Zündung des Sprengstoffs erforderlichen Zündleistung möglich ist.
  • Vorzugsweise enthält die Mischung mindestens ein bis-Tetrazolyltriazenat eines Übergangsmetalls, insbesondere eines inneren Übergangsmetalls, ein Mono-, Di- oder
  • Triaminoguanidinsalz, ein Ammoniaksalz oder ein Hydrazinsalz und/oder mindestens ein bis-Tetrazolyltriazenat eines Metalls, insbesondere In oder Al. Bei dem Übergangsmetall kann es sich um Lanthan, Kupfer, Nickel, Zink, Kobalt, Mangan, Cadmium oder Chrom handeln.
  • Vorzugsweise ist in dem Sprengstoff kein Eisensalz von bis-Tetrazolyltriazen enthalten, weil dieses im Vergleich zu anderen bis-Tetrazolyltriazenaten eine verhältnismäßig geringe Stabilität aufweist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Sprengstoffs als Initialsprengstoff.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 1 und von Ausführungsbeispielen erläutert.
    • Fig.1
    zeigt die Strukturformel von 5,5'-Azotetrazol ((Z)-1,2-di(1H-tetrazol-5-yl)diazen), dessen Salze die erfindungsgemäßen 5,5'-Azotetrazolate sind.
  • Bei den folgenden Versuchen wurde die Reibempfindlichkeit mittels eines genormten Reibeapparats der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), kleine Ausführung, ermittelt. Die Werte geben jeweils die Kraft an, die ein in dem Reibeapparat enthaltener Stift auf eine in dem Reibeapparat enthaltene Reibfläche, auf die eine Probe des zu untersuchenden Stoffs aufgebracht ist, ausübt. Die Schlagempfindlichkeit wurde bei den folgenden Versuchen mittels eines auf eine Probe des zu untersuchenden Stoffs fallenden genormten Fallhammers der Bundesanstalt für Materialprüfung, kleine Ausführung, ermittelt. Dabei wurde jeweils die Fallhöhe und das Gewicht des Fallhammers variiert. Es wurden jeweils 6 Versuche durchgeführt. Die in Newton (N) angegebenen Werte für Reibempfindlichkeit und in Joule (J) angegebenen Werte für Schlagempfindlichkeit sind jeweils die niedrigsten Werte, bei denen bei allen 6 Versuchen eine Zündung des zu untersuchenden Stoffs erreicht wurde.
    • 1. Herstellung von Natrium-5,5'-azotetrazolat als Ausgangsstoff für andere 5,5'-Azotetrazolate
  • 100 g (0,97 mol) Aminotetrazolmonohydrat wurden in 500 ml einer 15 %igen Natriumhydroxidlösung in einem 2-Liter-Becherglas unter Rühren gelöst. Die resultierende Lösung wurde auf 60°C aufgeheizt. 100 g Kaliumpermanganat wurden in kleinen Portionen als Feststoff zugegeben. Alternativ hätte auch eine auf 60°C erwärmte Lösung von 100 g Kaliumpermanganat in 400 ml Wasser tropfenweise zugegeben werden können. Durch die Zugabe des Kaliumpermanganats kam es zu einer exothermen Reaktion, bei der die Temperatur der Lösung zwischen 60 und 70°C gehalten wurde. Nach der Zugabe wurde die Lösung noch 30 Minuten gerührt. Anschließend erfolgte eine Zugabe von 100 ml Ethanol und ein Erhitzen der Lösung auf 90°C, um nicht umgesetztes Kaliumpermanganat umzusetzen.
  • Die heiße Lösung wurde mittels einer 2-Liter-Saugflasche und Filternutsche schnell filtriert und der Niederschlag aus Mangandioxid zweimal mit 100 ml siedendem Wasser gewaschen. Das Produkt wurde aus der klaren filtrierten Lösung auskristallisiert. Dazu wurde die Lösung zunächst bei Raumtemperatur für 2 Stunden stehen gelassen und anschließend auf 5°C gekühlt.
  • Die dabei gebildeten glänzenden hellgelben Kristalle wurden abfiltriert und mit 20 ml eiskaltem Wasser gewaschen. Die Kristalle wurden dann aus einer minimalen Wassermenge umkristallisiert. Die Ausbeute betrug 76,4 g Natrium-5,5'-azotetrazolat (52 % der Theorie unter der Annahme, dass das Produkt ein Pentahydrat ist).
  • Die verbliebenen Lösungen aus der Synthese und der Umkristallisation wurden vereinigt, mittels eines Rotationsverdampfers auf 150 ml eingedampft und danach auf 0°C gekühlt. Daraus wurden zusätzliche 15,0 g Natrium-5,5'-azotetrazolat erhalten.
    • 2. Herstellung anderer 5,5'-Azotetrazolate 2.1 Basislösung
  • 5 g (0,018 mol) Natrium-5,5'-azotetrazolat-Pentahydrat wurden in 100 ml entionisiertem Wasser unter Erwärmung auf 50°C gelöst. Die resultierende orangengelbe Lösung diente nach dem Abkühlen als Basislösung für die Ausfällung anderer 5, 5'-Azotetrazolate.
    • 2.2 Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat
  • Zu 10 ml der Basislösung wurde 1 Äquivalent, d. h. 0,45 g (0,0018 mol) in 10 ml entionisiertem Wasser gelöstes Kupfersulfatpentahydrat unter Rühren tropfenweise zugegeben. Nach der Zugabe wurde das Gemisch noch 15 Minuten gerührt. Das Produkt fällt als graugrüner Niederschlag aus. Der Niederschlag wurde filtriert, auf dem Filter mit 20 ml entionisiertem Wasser, dann mit 10 ml Ethanol und anschließend mit 10 ml Aceton gewaschen und abschließend möglichst trockengesaugt. Der so gewonnene Niederschlag wurde bei 40°C im Trockenschrank bei normalem Druck über Nacht getrocknet. Die Ausbeute war quantitativ.
  • Das so gewonnene Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat ist äußerst empfindlich. Es weist eine Reibempfindlichkeit von 0,2 N und eine Schlagempfindlichkeit von 0,3 J (Fallhöhe: 30 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.3 Nickel-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Nickelsulfat eingesetzt werden. Das Produkt fällt als gelbgrüner Niederschlag aus. Es weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf. Ein Sprengstoff mit einer so geringen Empfindlichkeit ist als Initialsprengstoff ungeeignet.
    • 2.4 Kobalt-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Kobalt(II)chlorid eingesetzt werden. Das Produkt fällt als braunoranger Niederschlag aus. Es weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N Stiftbelastung und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.5 Dichromtri(5,5'-azotetrazolat)
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0012 mol Chrom(III)chlorid eingesetzt werden. Das Produkt fällt als graugrüner Niederschlag aus. Es bilden sich langsam Gasbläschen. Das deutet auf einen Zerfall des Produkts hin. Es weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.6 Disilber-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0036 mol Silbernitrat eingesetzt werden. Das Produkt fällt als oranger Niederschlag aus. Es ist äußerst empfindlich. Es weist eine Reibempfindlichkeit von unter 0,1 N und eine Schlagempfindlichkeit von 0,2 J (Fallhöhe: 20 cm; Gewicht 100 g) auf.
    • 2.7 Blei-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Bleinitrat eingesetzt werden. Das Produkt fällt als gelber Niederschlag aus. Es weist eine Reibempfindlichkeit von 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über I J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.8 Zink-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Zinkchlorid eingesetzt werden. Das Produkt fällt als blassgelber Niederschlag aus. Es bilden sich langsam Gasblasen. Das deutet auf einen Zerfall des Produkts hin. Das Produkt weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.9 Eisen-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Eisen(II)sutfat eingesetzt werden. Das Produkt fällt als schwarzer Niederschlag aus. Es weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.10 Mangan-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Mangan(II)sulfat eingesetzt werden. Das Produkt fällt als gelber Niederschlag aus. Es weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.11 Kadmium-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0018 mol Cadmiumchlorid eingesetzt werden. Das Produkt fällt als gelber Niederschlag aus. Es weist eine Reibempfindlichkeit von über 20 N und eine Schlagempfindlichkeit von über 1 J (Fallhöhe: 100 cm; Gewicht: 100 g) auf.
    • 2.12 Dikupfer(I)-5,5'-azotetrazolat
  • Es wird wie unter 2.2 beschrieben vorgegangen, wobei statt 0,0018 ml Kupfersulfatpentahydrat 0,0036 mol Kupfer(I)chlorid eingesetzt werden. Das Produkt fällt als schwarzer Niederschlag aus. Das Produkt ist äußerst empfindlich. Es weist eine Reibempfindlichkeit von unter 0,1 N und eine Schlagempfindlichkeit von 0,2 J (Fallhöhe: 20 cm; Gewicht 100 g) auf. Das Produkt zerfällt bei Lagerung binnen einen Tages zu Kupferoxid und einem undefinierten Rückstand.
    • 3. Sprengstoff mit einem Gemisch aus einem 5,5'-Azotetrazolat und einem bis-Tetrazolyltriazenat 3.1 Unempfindliches Gemisch
  • Es wurde ein Gemisch hergestellt aus 37 Gewichtsprozent (Gew.-%) Strontiumnitrat, 13 Gew.-% Aluminiumpulver, 10 Gew.-% amorphem Bor mit einer Korngröße von unter 5µm, 5 Gew.-% Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und 35 Gew.-% Kupfer(II)bis-tetrazolyltriazenat. Das Gemisch hat sich als verhältnismäßig unempfindlich erwiesen. Es weist eine Reibempfindlichkeit von etwa 1,3 N auf.
    • 3.2 Empfindliches Gemisch
  • Es wurde ein Gemisch hergestellt aus 37 Gew.-% Strontiumnitrat, 13 Gew.-% Aluminiumpulver, 10 Gew.-% amorphem Bor mit einer Korngröße von unter 5µm, 15 Gew.-% Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und 25 Gew.-% Kupfer(II)bis-tetrazolyltriazenat. Das Gemisch hat sich als verhältnismäßig empfindlich erwiesen. Es weist eine Reibempfindlichkeit von etwa 0,3 N auf.
  • Durch variieren des Mischungsverhältnisses zwischen Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und Kupfer(II)bis-tetrazolyltriazenat lässt sich die Empfindlichkeit zwischen der Empfindlichkeit der beiden genannten Gemische auf einen für die jeweilige Anwendung gewünschten Wert einstellen.
    • 4. Sprengstoff mit einem Gemisch aus einem 5,5'-Azotetrazolat und einem weiteren 5,5'-Azotetrazolat 4.1 Unempflindliche Gemische
  • Es wurde ein Gemisch hergestellt aus 37 Gew.-% Strontiumnitrat, 13 Gew.-% Aluminiumpulver, 10 Gew.-% amorphem Bor mit einer Korngröße von unter 5µm, 5 Gew.-% Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und 35 Gew.-% Nickel-5,5'-azotetrazolat. Das Gemisch hat sich als verhältnismäßig unempfindlich erwiesen. Es weist eine Reibempfindlichkeit von etwa 20 N auf.
  • Weiterhin wurde ein Gemisch hergestellt aus 37 Gew.-% Strontiumnitrat, 13 Gew.-% Aluminiumpulver, 10 Gew.-% amorphem Bor mit einer Korngröße von unter 5µm, 10 Gew.-% Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und 30 Gew.-% Nickel-5,5'-azotetrazolat. Das Gemisch hat sich als verhältnismäßig unempfindlich erwiesen. Es weist eine Reibempfindlichkeit von etwa 6 N auf.
    • 4.2 Empfindliche Gemische
  • Es wurde ein Gemisch hergestellt aus 37 Gew.-% Strontiumnitrat, 13 Gew.-% Aluminiumpulver, 10 Gew.-% amorphem Bor mit einer Korngröße von unter 5µm, 13 Gew.-% Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und 27 Gew.-% Nickel-5,5'-azotetrazolat. Das Gemisch hat eine für viele Einsatzzwecke geeignete Empfindlichkeit. Es weist eine Reibempfindlichkeit von etwa 3 N auf.
  • Weiterhin wurde ein Gemisch hergestellt aus 37 Gew.-% Strontiumnitrat, 13 Gew.-% Aluminiumpulver, 10 Gew.-% amorphem Bor mit einer Korngröße von unter 5µm, 20 Gew.-% Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und 20 Gew.-% Nickel-5,5'-azotetrazolat. Das Gemisch hat sich als verhältnismäßig empfindlich erwiesen. Es weist eine Reibempfindlichkeit von etwa 0,3 N auf.
  • Bei allen oben aufgeführten Beispielen eines Sprengstoffs mit einem Gemisch aus mindestens einem 5,5'-Azotetrazolat und mindestens einem weiteren 5,5'-Azotetrazolat wird ein gleiches Gemisch aus Aluminium, Bor und Strontiumnitrat eingesetzt. Der Gesamtgehalt an Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat und Nickel-5,5'-azotetrazolat beträgt stets 40%, wobei das Mischungsverhältnis der beiden 5,5'-Azotetrazolate variiert. Durch die Wahl des Mischungsverhältnisses lässt sich die Empfindlichkeit des Sprengstoffs einstellen. Die Empfindlichkeit ist umso höher, je höher der Gehalt an Kupfer(II)-5,5'-azotetrazolat ist.

Claims (13)

  1. Sprengstoff umfassend
    a) ein 5,5'-Azotetrazolat, wobei das 5,5'-Azotetrazolat ein Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Cadmium- oder Guanylharnstoffsalz ist,
    oder
    b) ein Gemisch aus mindestens einem 5,5'-Azotetrazolat und mindestens einem bis-Tetrazolyltriazenat oder mindestens einem weiteren 5,5'-Azotetrazolat, wobei das weitere 5,5'-Azotetrazolat ein Metallsalz oder ein Guanylharnstoffsalz ist.
  2. Sprengstoff nach Anspruch 1,
    wobei das Metallsalz ein Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- oder Cadmiumsalz ist.
  3. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mindestens einer der Tetrazolyl-Reste des 5,5'-Azotetrazolats und/oder des weiteren 5,5'-Azotetrazolats mit einer Methylgruppe oder einer Aminogruppe substituiert ist.
  4. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Sprengstoff kein Tetrazen enthält.
  5. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Sprengstoff kein Chlorat und/oder Perchlorat enthält.
  6. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Sprengstoff kein Bleisalz enthält.
  7. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das bis-Tetrazolyltriazenat ein Guanidinsalz, ein Guanylharnstoffsalz, ein Melaminsalz oder ein Salz eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls ist.
  8. Sprengstoff nach Anspruch 7,
    wobei das Alkalimetall Na oder K und das Erdalkalimetall Mg, Ca, Sr oder Ba ist.
  9. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Gemisch eine Mischung aus mindestens zwei verschiedenen bis-Tetrazolyltriazenaten umfasst.
  10. Sprengstoff nach Anspruch 9,
    wobei die Mischung mindestens ein bis-Tetrazolyltriazenat eines Übergangsmetalls, insbesondere eines inneren Übergangsmetalls, ein Mono-, Di- oder Triaminoguanidinsalz, ein Ammoniaksalz oder ein Hydrazinsalz und/oder mindestens ein bis-Tetrazolyltriazenat eines Metalls, insbesondere In oder Al, enthält.
  11. Sprengstoff nach Anspruch 10,
    wobei das Übergangsmetall La, Cu, Ni, Zn, Co, Mn, Cd oder Cr ist.
  12. Sprengstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei kein Eisensalz von bis-Tetrazolyltriazen enthalten ist.
  13. Verwendung des Sprengstoffs nach einem der vorhergehenden Ansprüchen als Initialsprengstoff.
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