FR2637589A1 - Anticracking additive compound for an explosive composition - Google Patents

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Abstract

Anticracking additive compound for an explosive composition loaded by casting into an ammunition, characterised in that it consists of a propellent explosive compound containing an organic nitro compound chosen from nitrocellulose or a nitro compound based on nitrocellulose in solution in an organic solvent consisting of an oxygen compound of a hydrocarbon, this organic nitro compound being present in a proportion of between approximately 8 to 20 % in relation to the total mass of additive. It is added in a proportion of 0.1 % to 1 % relative to the total mass of the explosive composition loaded by casting, during the mixing of the explosive composition which is loaded by casting.

Description

La présente invention concerne les composes additifs empêchant la fissuration des compositons explosives qui sont chargées par coulée dans une munition. The present invention relates to additive compounds which prevent the cracking of explosive compositons which are charged by casting into an ammunition.

Le chargement en explosif coulé de - munitions de tous calibres nécessite, d'une part de chauffer l'explosif utilisé (900 C environ) pour effectuer la coulée, puis de ramener l'ensemble de la charge à la température ambiante. The loading into explosive cast munitions of any caliber requires, on the one hand to heat the used explosive (900 C approximately) to perform the casting, then bring the whole load to room temperature.

Compte-tenu des dilatations qui interviennent lors de ces opérations, il se crée en général des gradients de contraintes dans lesharges qui, si on ne prend pas de précautions particulières, peuvent générer dans le chargement des fissures au caractère rédhibitoire. En effet, celles-ci peuvent parfois perturber le fonctionnement détonique normal de la-charge mais, plus encore, mettre en jeu la sécurité des personnels lors du coup de canon par exemple, ou le frottement, le choc induit sur les surfaces en regard peuvent provoquer un fonctionnement prématuré de la munition. Afin de pallier ce type de problèmes, on utilise des produit appelés antifissurants qui, ajoutés en faibles proportions dans ltexplosif coulé, empêchent l'apparition de ces fissures. Given the dilatations that occur during these operations, in general, stress gradients are created in the loads, which, if no particular precautions are taken, can generate in the loading cracks of crippling character. Indeed, these can sometimes disrupt the normal detonation operation of the charge but, even more, put into play the safety of the personnel during the gun-fire for example, or the friction, the shock induced on the facing surfaces can cause premature operation of the ammunition. In order to overcome this type of problem, products called antifissurants are used which, added in small proportions in the poured complex, prevent the appearance of these cracks.

De nombreux produits sont utilisés à titre d'additifs antîfissurants.  Many products are used as anti-slip additives.

L'orthonitrotoluène et le paranitrotcluène sont utilisés couramment : leur bas point de fusion et les sites laissés libressur le cycle benzénique leur permettent d'avoir une action physico-chimique favorable. Malheureusement, ces éléments forment avec d'autres impuretés (dinitrotoluènes par exemple), des eutectiques à bas point de fusion et favorisent l'exsudation, phénomene qui reste gènant notammer pour les munitions qui contiennent--des éléments fragiles (fusées, électronique...). Orthonitrotoluene and paranitrotcluene are commonly used: their low melting point and the sites left free on the benzene ring allow them to have a favorable physicochemical action. Unfortunately, these elements form with other impurities (dinitrotoluenes for example), eutectics with low melting point and promote the exudation, phenomenon which remains notammer for ammunition which contain - fragile elements (rockets, electronics .. .).

L'hexanitrostilbène est lui aussi utilisé avec succès. Néanmoins, deux problèmes sont liés à son utilisation. Ce composé agit selon le principe de la complèxation, et,pour former ce complexe il faut respecter un mode opératoire très précis (monteren température au delà de 1100 C pour former le complexe en refroidissant rapidement, couler en ne dépassant pas 900 C pour ne pas "casser" le complexe). Hexanitrostilbene is also used successfully. Nevertheless, two problems are related to its use. This compound acts according to the principle of completion, and in order to form this complex it is necessary to follow a very precise procedure (to rise to a temperature above 1100 C to form the complex by cooling rapidly, to flow without exceeding 900 C in order not to "break" the complex).

Le principe actif n'est pleinement efficace qu'en utilisant une tolite très pure, ce qui est difficilement réalisable en régime industriel.The active ingredient is fully effective only by using a very pure tolite, which is difficult to achieve in industrial mode.

Des cires sont également utilisées, mais la fluctuation de leurs qualités ne permet pas d'assurer une parfaite reproductibilité. De plus, les cires utilisées ne sont plus efficaces lorsque les gradients thermiques deviennent très importants (refroidissement air-eau des obus d'artillerie par exemple).  Waxes are also used, but the fluctuation of their qualities does not ensure perfect reproducibility. In addition, the waxes used are no longer effective when the thermal gradients become very important (air-to-water cooling of artillery shells for example).

Le trinitrobenzène donne de bonnes performances mais pose des problèmes d'exsudation. Trinitrobenzene gives good performance but poses problems of exudation.

Des matières plastiques ont donné de bons résultats mais polluent notablement les installations lors de leur mise en oeuvre. Plastics have given good results but have a significant impact on installations during their implementation.

La présente invention pallie les inconvénients ci-dessus et propose un additif permettant de réaliser des chargements exempts de fissures et qui ne présente pas de prédisposition particulière à l'exsudation. The present invention overcomes the above disadvantages and provides an additive for making loads free of cracks and which has no particular predisposition to exudation.

La présente invention propose de plus un additif liquide, donc facile d'emploi. The present invention further provides a liquid additive, so easy to use.

Pour ce faire, la présente invention a pour objet un composé additif antifissurant pour composition explosive chargée par coulée dans une munition, caractérisé en ce qu'il est constitué par un composé explosif propulsif nitré choisi parmi par la nitrocellulose ou un composé nitré à base de nitrocellulose, en solution dans un solvant organique constitué par un composé oxygéné d'un hydrocarbure, ce composé organique nitré étant présent dans une proportion comprise entre 8 et 201o par rapport à la masse totale d'additif. To do this, the subject of the present invention is an anti-fouling additive compound for explosive composition charged by casting in an ammunition, characterized in that it consists of a nitrated propellant explosive compound chosen from nitrocellulose or a nitro compound based on nitrocellulose, in solution in an organic solvent consisting of an oxygenated compound of a hydrocarbon, this nitrated organic compound being present in a proportion of between 8 and 201o relative to the total mass of additive.

De préférence, le composé nitré à base de nitrocellulose est choisi parmi les poudres mono ou multi-base. Preferably, the nitro compound based on nitrocellulose is chosen from single or multi-base powders.

Cet additif peut être ajouté en proportion de 1 /00 à 1% par rapport à la masse totale de la composition explosive chargée par coulée. This additive may be added in a proportion of 1/00 to 1% relative to the total mass of the explosive composition charged by casting.

On a donc découvert qu'un mélange de poudre propulsive, notamment à base de nitrocellulose gélatinisée et séchée, et d'un solvant, ce mélange étant connu sous le nom générique de collodion, joue, au cours du refroidissement d'une composition explosive coulée à laquelle il est ajouté dans les proportions ci-dessus, un rôle physicochîmique tel que le chargement obtenu ne présente pas de fissures et voit so exsudation très notablement diminuée. It has therefore been discovered that a mixture of propellant powder, in particular based on gelatinized and dried nitrocellulose, and a solvent, this mixture being known by the generic name of collodion, plays, during the cooling of an explosive casting composition. to which it is added in the above proportions, a physicochemical role such that the load obtained does not show cracks and sees so exudation very significantly decreased.

La mise en oeuvre de ces produits, qui se présentent sous forme liquide, es particulièrement simplifiée puisqu'il suffit de les mélanger, par exemple lors du malaxage, à la composition explosive chargée par coulée, après fusion de celle-ci.  The use of these products, which are in liquid form, is particularly simplified since it is sufficient to mix, for example during mixing, the explosive composition charged by casting, after melting thereof.

On peut rappeler que les collodions sont en général utilisés comme colles ou vernis dans le domaine des chargements propulsifs, mais ne sont pas utilisés dan le domaine des explosifs. It may be recalled that collodions are generally used as glues or varnishes in the field of propellant charges, but are not used in the field of explosives.

Les solvants utilisés doivent être efficaces vis à vis de la nitrocellulose et compatibles avec les poudres et explosifs : ce sont ceux qui sont habituellement utilisés pour réaliser des collodions.  The solvents used must be effective against nitrocellulose and compatible with powders and explosives: these are the ones usually used to make collodions.

Les exemples suivants montrent des composés additifs antifissurants, ajouté
par exemple à des chargements d'explosifs constitués par des hexolites, dans des
proportions voisines de 30 /00 par rapport à la masse de chargement explosif coule
On a utilisé avec succès les additifs suivants
- Poudre * B 19 T 87 (2,0) : 81 g
Acétate d'éthyle : 350 cm3
A 1 Alcool butylique : 200 cm3
Acétate de butyle : 450 cm3
Poudre * B 19T 87 (2,0) : 190 g
A 2 Acétone 1 litre
et leur efficacité a été démontrée à partir d'un taux d'additif de 10/00.The following examples show additive anti-festering compounds, added
for example to explosive charges consisting of hexolites, in
proportions close to 30/00 compared to the mass of explosive charge sinks
The following additives have been successfully used
- Powder * B 19 T 87 (2.0): 81 g
Ethyl acetate: 350 cm3
A 1 Butyl alcohol: 200 cm3
Butyl acetate: 450 cm3
Powder * B 19T 87 (2,0): 190 g
A 2 Acetone 1 liter
and their effectiveness has been demonstrated from an additive rate of 10/00.

+Ces poudres propulsives tubulaires à simple base, ou propergols homogènes
dont la seule subtance explosive est la nitrocellulose, sont commercialisées par la
Société nationale des poudres et explosifs.+ These single base tubular propellant powders, or homogeneous propellants
whose only explosive substance is nitrocellulose, are marketed by
National company of powders and explosives.

Des essais suivant les normes GEMO 701 - B- 1 et 701-C-1 ont permis de cons
tater que les chargements n'exsudaient pas, ce qui n'est pas le cas pour les mêmes
chargements additionnésdthexanitrostilbène ou mononitrotoluène.Tests according to the standards GEMO 701 - B - 1 and 701 - C - 1 made it possible to
tater that the loadings did not expire, which is not the case for the same
additions of xanitrostilbene or mononitrotoluene.

Les conditions opératoires de l'essai comprennent la fusion de la tolite
vers 900C, l'addition du collodion selon l'invention, l'ajout de l'hexolite et le
malaxage du mélange ainsi obtenu Le chargement est ensuite coulé puis soumis à
un refroidissement air 950C et eau 180C;
Le tableau ci-dessous permet d'évaluer l'exsudation de divers chargements A1 à Cl connus antérieurement et colle de deux mélanges M1 et M2 d'hexolite et des additifs Aî et A2 selon l'invention, en composant le diamètre D des taches que laissent ces chargements et mélanges après contact sur une feuille de buvard, dans des conditions opératoires identiques.

Figure img00040001
The operating conditions of the test include the melting of tolite
to 900C, the addition of the collodion according to the invention, the addition of hexolite and the
mixing the mixture thus obtained The load is then poured and then subjected to
950C air and 180C water cooling;
The table below makes it possible to evaluate the exudation of various loadings A1 to C1 known previously and glue of two mixtures M1 and M2 of hexolite and additives Ai and A2 according to the invention, by composing the diameter D of the spots which leave these loads and mixtures after contact on a blotter sheet, under identical operating conditions.
Figure img00040001

<tb><Tb>

<SEP> Mélange <SEP> Composition <SEP> Diamètre <SEP> (en <SEP> mm)
<tb> C <SEP> 1 <SEP> hexolite <SEP> 27
<tb> <SEP> C <SEP> 2 <SEP> hexolite <SEP> et <SEP> orthonitrotoluène <SEP> à <SEP> 2 /00
<tb> <SEP> et <SEP> paranitrotoluène <SEP> à <SEP> 20/00 <SEP> : <SEP> 25
<tb> <SEP> C <SEP> C <SEP> 3 <SEP> .<SEP> hexolite <SEP> et <SEP> hexanitrostilbène <SEP> à <SEP> 3,5% <SEP> <SEP> : <SEP> 26 <SEP>
<tb> ( <SEP> C <SEP> 4 <SEP> tolite <SEP> fondue <SEP> <SEP> 55 <SEP>
<tb> t <SEP> C <SEP> 5 <SEP> : <SEP> tolite <SEP> semoulée <SEP> 82
<tb> ( <SEP> C <SEP> 6 <SEP> : <SEP> tolite <SEP> et <SEP> hexanitrostilbène <SEP> à <SEP> 3,5% <SEP> 47
<tb> ( <SEP> C <SEP> 7 <SEP> : <SEP> hexolite <SEP> orthonitrotoluène <SEP> à <SEP> 20/00 <SEP> : <SEP> 32
<tb> ( <SEP> : <SEP> paranitrotoluène <SEP> à <SEP> 2 /00 <SEP> et <SEP> hexanitros-:
<tb> tilbène <SEP> à <SEP> 3,5%
<tb> <SEP> C <SEP> 8 <SEP> hexolite <SEP> et <SEP> hexanitrostilbène <SEP> à <SEP> 3,5% <SEP> 27
<tb> M <SEP> 1 <SEP> hexolite <SEP> et <SEP> additif <SEP> A1 <SEP> à <SEP> 1 /00 <SEP> 20
<tb> ( <SEP> (cf <SEP> exemple)
<tb> M <SEP> 2 <SEP> hexolite <SEP> et <SEP> additif <SEP> A2 <SEP> à <SEP> 1 /00 <SEP> 20
<tb> <SEP> (of <SEP> exemple)
<tb> <SEP> Mix <SEP> Composition <SEP> Diameter <SEP> (in <SEP> mm)
<tb> C <SEP> 1 <SEP> hexolite <SEP> 27
<tb><SEP> C <SEP> 2 <SEP> hexolite <SEP> and <SEP> orthonitrotoluene <SEP> to <SEP> 2/00
<tb><SEP> and <SEP> paranitrotoluene <SEP> to <SEP> 20/00 <SEP>: <SEP> 25
<tb><SEP> C <SEP> C <SEP> 3 <SEP>. <SEP> hexolite <SEP> and <SEP> hexanitrostilbene <SEP> to <SEP> 3.5% <SEP><SEP>:<SEP> 26 <SEP>
<tb>(<SEP> C <SEP> 4 <SEP> tolite <SEP> melted <SEP><SEP> 55 <SEP>
<tb> t <SEP> C <SEP> 5 <SEP>: <SEP> tolite <SEP> semolina <SEP> 82
<tb>(<SEP> C <SEP> 6 <SEP>: <SEP> tolite <SEP> and <SEP> hexanitrostilbene <SEP> to <SEP> 3.5% <SEP> 47
<tb>(<SEP> C <SEP> 7 <SEP>: <SEP> hexolite <SEP> orthonitrotoluene <SEP> to <SEP> 20/00 <SEP>: <SEP> 32
<tb>(<SEP>:<SEP> Paranitrotoluene <SEP> to <SEP> 2/00 <SEP> and <SEP> hexanitros-:
<tb> tilbene <SEP> to <SEP> 3.5%
<tb><SEP> C <SEP> 8 <SEP> hexolite <SEP> and <SEP> hexanitrostilbene <SEP> to <SEP> 3.5% <SEP> 27
<tb> M <SEP> 1 <SEP> hexolite <SEP> and <SEP> additive <SEP> A1 <SEP> to <SEP> 1/00 <SEP> 20
<tb>(<SEP> (cf <SEP> example)
<tb> M <SEP> 2 <SEP> hexolite <SEP> and <SEP> additive <SEP> A2 <SEP> to <SEP> 1/00 <SEP> 20
<tb><SEP> (of <SEP> example)
<Tb>

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Composé additif antifissurant pour composition explosive chargée par coulée dans une munition, caractérisé en ce qu'il est constitué par un composé explosif propulsif contenant un composé organique nitré, choisi parmi la nitrocellulose ou un composé nitré à base de nitrocellulose, en solution dans un solvant organique constitué par un composé oxygéné d'un hydrocarbure, ce composé organique nitré étant présent dans une proportion comprise entre environ 8 à 20 % par rapport à la masse totale d'additif. 1. Anti-cracking additive compound for explosive composition loaded by casting in an ammunition, characterized in that it consists of a propellant explosive compound containing a nitrated organic compound, chosen from nitrocellulose or a nitro compound based on nitrocellulose, in solution in an organic solvent consisting of an oxygenated compound of a hydrocarbon, this nitrated organic compound being present in a proportion of between approximately 8 to 20% relative to the total mass of additive. 2. Composé additif antifissurant selon la revendication 1, caractérisé e: ce qu'il est ajouté en proportion de 19/00 à 1 % par rapport à la masse totale de la composition explosive chargée par coulée.2. The anti-cracking additive compound according to claim 1, characterized in that it is added in a proportion of 19/00 to 1% based on the total mass of the explosive composition charged by casting. 3. Composé addditif antifissurant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est ajouté en cours de malaxage de la composition explosive chargée par coulée.3. Additive anti-cracking compound according to claim 2, characterized in that it is added during mixing of the explosive composition charged by casting. 4. Composé additif antifissurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé nitré à base de nitrocellulose est choisi parmi le groupe des poudres mono ou multi-base.4. The anti-cracking additive compound according to claim 1, characterized in that the nitro compound based on nitrocellulose is chosen from the group of single or multi-base powders. 5. Composé additif antifissurant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composé explosif propulsif est une poudre B, et le solvant est choisi parmi l'acétone, ou un mélange d'acétate d'éthyle, d'alcool butylique et d'acétate de butyle dans des proportions respectives d'environ 35, 20 et 45 % en volume. Anti-cracking additive compound according to one of claims 1 to 3, characterized in that the propellant explosive compound is a powder B, and the solvent is selected from acetone, or a mixture of ethyl acetate, butyl alcohol and butyl acetate in respective proportions of about 35, 20 and 45% by volume.
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