JPH0641397B2 - Casting explosive composition and method for producing the same - Google Patents
Casting explosive composition and method for producing the sameInfo
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- JPH0641397B2 JPH0641397B2 JP60070133A JP7013385A JPH0641397B2 JP H0641397 B2 JPH0641397 B2 JP H0641397B2 JP 60070133 A JP60070133 A JP 60070133A JP 7013385 A JP7013385 A JP 7013385A JP H0641397 B2 JPH0641397 B2 JP H0641397B2
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- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
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Description
【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は爆発組成物に関する。さらに詳細には、この発
明は比較的高い密度、エネルギーおよび臨界直径を有す
る鋳造爆発組成物に関する。「鋳造」なる語は温度を上
げて配合する時は流動状であるが、環境温度(本明細書
において「環境温度」とは周囲温度すなわち室温を意味
する)に冷却すると固まるかまたは固化して流出不能ま
たは押出し不能な物体であることを意味する。このこと
はこの組成物をその形状に固化させるために所望の形状
の容器に流動化している間に“注入”または“鋳造”さ
せることである。本発明の組成物は硬化もするが、さら
に所望の形状に機械加工もできる状態に在る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to explosive compositions. More particularly, this invention relates to cast explosive compositions having relatively high density, energy and critical diameter. The term "casting" is fluid when blended at elevated temperatures, but solidifies or solidifies upon cooling to ambient temperature (herein "ambient temperature" means ambient temperature or room temperature). Means a non-flowable or non-extrudable object. This is to "pour" or "cast" the composition while it is being fluidized into a container of the desired shape to solidify into that shape. Although the composition of the present invention is cured, it is still ready for machining into the desired shape.
本発明の組成物は温度を上げて油中水型乳化物を形成す
ることにより製造されるが、この乳化液は冷却せしめる
と鋳造組成物を形成する。この組成物は無機酸化剤塩、
水に混和せぬ有機液体燃料、約5%以下の水、任意な燃
料または鋭感剤、および昇温された配合温度(本明細書
において「配合温度」とは乳化液が形成される温度であ
って、環境温度や結晶析出温度よりも高い温度を意味す
る)では油中水型型乳化液を形成させるが、それよりも
低いかまたは環境温度では乳化を弱化させ、無機酸化剤
塩を結晶させて鋳造組成物を生成せしめる特殊な型の乳
化剤を含むものである。The composition of the present invention is prepared by increasing the temperature to form a water-in-oil emulsion, which emulsion forms a casting composition when allowed to cool. This composition comprises an inorganic oxidant salt,
An organic liquid fuel that is immiscible with water, about 5% or less of water, any fuel or sensitizer, and an elevated compounding temperature (herein, "compounding temperature" is the temperature at which an emulsion is formed). Therefore, the water-in-oil type emulsion is formed at an ambient temperature or a temperature higher than the crystal precipitation temperature), but at a temperature lower than that or at an ambient temperature, the emulsification is weakened and an inorganic oxidizer salt is crystallized. It contains a special type of emulsifier which allows it to form a casting composition.
油中水型乳化爆発物はこの技術では周知である。例え
ば、アメリカ特許第4,356044号;第4322,258号及び第4,
141,767号を参照され度い。かような爆発組成物は水と
混和せぬ有機液体燃料の連続相と、乳化された無機酸化
剤塩水溶液の不連続相とを含有する。通常はこれらの爆
発組成物は鋭意の目的で密度降下剤を含んでいる。これ
らの組成物は組成物を耐水性にかつ一般に押出し可能な
らしめるグリース状の粘りを持つている。Water-in-oil emulsion explosives are well known in the art. For example, U.S. Pat. Nos. 4,356044; 4322,258 and 4,
See No. 141,767. Such an explosive composition comprises a continuous phase of an organic liquid fuel that is immiscible with water and a discontinuous phase of an emulsified aqueous solution of an inorganic oxidant salt. Usually, these explosive compositions contain a density-reducing agent for eager purposes. These compositions have a greasy consistency which makes them water resistant and generally extrudable.
過去の努力は安定な乳化爆発組成物の調製及びかくして
乳化液の破壊または弱化および初期は連続燃料相を通じ
て分散される無機酸化剤塩の結晶化の生成を防止、また
は最小化することに焦点をあてて来た。これは酸化剤塩
の溶液および特に乳化液の破壊に対し安定な乳化液の結
晶析出温度(本明細書において「結晶析出温度」とは溶
液中に溶融した酸化剤塩が溶液から沈澱を開始する温度
を意味する)を降下させるために一般に約8%またはそ
れ以上の水を使用することによつて達成された。これに
反し、本発明は約5%以下の水と、特に安定な乳化液を
形成しない型の乳化剤とを使用し、かくして乳化液を弱
化し、酸化剤塩の結晶化を生成させ組成物が形状のある
鋳造物となるようにさせたものである。Past efforts have focused on the preparation of stable emulsion detonation compositions and thus preventing or minimizing the formation or destruction of emulsions and the formation of crystallization of the inorganic oxidant salt initially dispersed throughout the continuous fuel phase. It came to me. This is the crystal precipitation temperature of the emulsion that is stable against the destruction of the solution of the oxidant salt, and particularly the emulsion (in the present specification, the "crystal precipitation temperature" means that the oxidant salt melted in the solution starts to precipitate from the solution. This is generally achieved by using about 8% or more water to reduce the temperature (meaning temperature). In contrast, the present invention uses less than about 5% water and an emulsifier of a type that does not form a particularly stable emulsion, thus weakening the emulsion and causing crystallization of the oxidizer salt to form a composition. This is a cast product with a shape.
低水分乳化液は米国特許第4,248,644号から明らかにな
り、この特許は溶融物が不連続相としての硝酸アンモニ
ウムと、組成物が実質的に水を含まぬ「燃料中の溶融
物」の形態で乳化爆発組成物を開示している。しかしな
がら、この組成物は環境温度に冷却した後でも“グリー
ス状の粘り”を付与する型の乳化剤を含んでいる。この
ようにして低度の水それ自体は鋳造組成物の形成を保証
しない。本発明の鋳造組成物は低度の水と、ここに記載
した特殊な乳化剤との結合を必要とする。A low-moisture emulsion emerged from U.S. Pat.No. 4,248,644, in which the melt emulsifies in the form of a "melt in fuel" where the composition is ammonium nitrate as the discontinuous phase and the composition is substantially free of water. An explosive composition is disclosed. However, this composition contains an emulsifier of the type which gives a "greasy consistency" even after cooling to ambient temperature. Thus, the low water itself does not guarantee the formation of the casting composition. The casting composition of the present invention requires low water binding with the special emulsifiers described herein.
本発明の組成物は有利な性質を持つている。熱い間は種
々な形態の容器に注入できるが、冷却させた時、容器の
形に鋳造または硬化される比較的金がかからないで鋳造
のできる爆発組成物への要望は広く存在していた。これ
までかような型の爆発物はTNT、組成物B、ペントライ
ト(Pentlite)などの自己鋳造爆発物から鋳造されてい
た。しかしながら、これらの組成物は比較的高価であ
る。本発明の鋳造組成物は高い密度エネルギーを含むこ
れら鋳造自己爆発物に類似の物理性を有する。しかし、
成分の費用はかなり少ない。このようにして本発明の主
要な利益は比較的安価な成分を含む鋳造可能な爆発組成
物を提供するに在る。これに加えて、この組成物は冷却
して酸化剤塩を析出するとグリース状の粘りを失うとは
いつても、それはその表面の硬化された性質による適当
な耐水性は保持している。手触りの易しさのためこの組
成物は塩の結晶析出温度を降げるため冷却した後でさえ
暫くの間流体のまま止つている。The composition of the present invention has advantageous properties. There has been a widespread need for explosive compositions that can be poured into various forms of containers while hot, but that when cooled, can be cast or cured into the form of containers that are relatively gold-free and cast. Previously such types of explosives have been cast from self-cast explosives such as TNT, Composition B, Pentlite and the like. However, these compositions are relatively expensive. The casting compositions of the present invention have physical properties similar to those casting self-explosives containing high density energy. But,
The cost of the ingredients is quite low. Thus, a major benefit of the present invention resides in providing a castable explosive composition containing relatively inexpensive ingredients. In addition to this, whenever the composition loses its greasy toughness upon cooling and precipitation of the oxidizer salt, it retains the appropriate water resistance due to the hardened nature of its surface. Because of the ease of touch, the composition remains fluid for some time even after cooling to reduce the salt crystallization temperature.
初めに温度を上げて配合される時、本発明の組成物はグ
リース状の粘りと、油中水型乳化液の形態に在る。これ
は多くの理由から有利である。乳化液の形態は連続燃料
相を通じて微細にかつ均密に分散せしめられ、酸化剤と
燃料の反応の容易さを増す。酸化剤塩は初め昇温での溶
液の滴として燃料相を通じて分散され、そして組成物の
冷却とともに滴の中の塩類の沈殿は物理的に阻止されて
微細な塩の結晶の形成を生じ、これが酸化剤と燃料との
間の均密性を増強する。他の利益はグリース状の乳化物
は液状で、望むようにポンプ輸送も押出しもできること
である。乳化物が冷却するにつれて、クリース状の性質
は塩類の結晶化が徐々に起るので直ちに失われることは
なく、かくして組成物は塩の結晶析出温度以下に冷却後
も暫くの間、その乳化液状の触感性を保持する。これは
組成物より低い温度においてさえ、乳化液として初期の
触感のようにさせる。このようにして固体の鋭感剤また
は密度降下剤のような他の成分の添加はより低い温度で
達成できる。容器への添加後収縮および(または)空所
は最少とすることができる。そして高温材料処理の人々
への危険は減少させることができる。非乳化組成物は成
分の結晶化または溶融温度以下で冷却した後、急速に硬
化するであろう。When initially compounded at elevated temperature, the compositions of the present invention are in the form of a water-in-oil emulsion with a greasy consistency. This is advantageous for many reasons. The emulsion morphology is finely and evenly dispersed throughout the continuous fuel phase, increasing the ease of reaction of the oxidant and fuel. The oxidant salt is initially dispersed through the fuel phase as drops of the solution at elevated temperature, and with cooling of the composition the precipitation of salts in the drops is physically blocked resulting in the formation of fine salt crystals, which is Enhances the homogeneity between oxidant and fuel. Another benefit is that the greasy emulsion is liquid and can be pumped and extruded as desired. As the emulsion cools, the crease-like properties are not lost immediately as the crystallization of the salt gradually occurs, thus the composition remains in its emulsified liquid state for a while after cooling below the crystal precipitation temperature of the salt. Retains the tactile sensation of. This makes it feel like an initial texture as an emulsion, even at lower temperatures than the composition. In this way the addition of other ingredients such as solid sensitizers or density reducing agents can be achieved at lower temperatures. Shrinkage and / or voids after addition to the container can be minimized. And the risk to people of high temperature material processing can be reduced. The non-emulsifying composition will cure rapidly after cooling below the crystallization or melting temperature of the components.
無機酸化剤塩は全組成物重量の約45%乃至約92%の
量で使用される。酸化剤塩は硝酸アンモニウム塩が好ま
しいが他の塩類も使用できる。他の酸化剤塩類はアンモ
ニウム、アルカリ及びアルカリ土類金属の硝酸塩、塩素
酸塩及び過塩素塩から成る群から選れる。好ましくは全
酸化剤塩の約10%乃至約65%が粒子または夥粒形態
で添加される。The inorganic oxidant salt is used in an amount of about 45% to about 92% by weight of the total composition. The oxidant salt is preferably ammonium nitrate salt, but other salts can be used. Other oxidant salts are selected from the group consisting of ammonium, alkali and alkaline earth metal nitrates, chlorates and perchlorates. Preferably about 10% to about 65% of the total oxidizer salt is added in particulate or granulated form.
温度を上げて配合した時の組成物の連続相を形成する水
と混和しない有機液体燃料は一般に全組成物の重量によ
る約2%乃至約15%の量で存在する。使用される実際
の量は使用される特別な非混和性燃料(類)及びもしあ
れば他の燃料類によつて変化しうる。非混和性の有機液
体燃料は脂肪族、脂環族および(または芳香族)でよ
く、そしてそれらが配合温度で液体である限り飽和でも
不飽和でもよい。好ましい燃料は鉱油、ワツクス、パラ
フイン油、ベンゼン、トルエン、キシレン類及び一般に
ガソリン、ケロシン及びジーゼル燃料のような石油蒸留
物として引用される液体炭化水素の混合物を含む。特に
好ましい液体燃料は鉱油、No.2燃料油、パラフインワ
ツクス、微細結晶ワツクス及びそれらの混合物である。
脂肪族及び芳香族ニトロ化合物もまた使用できる。ハロ
ゲン化有機燃料も約25%までの量で使用できる。上記
混合物も使用できる。The water-immiscible organic liquid fuel which forms the continuous phase of the composition at elevated temperatures is generally present in an amount of about 2% to about 15% by weight of the total composition. The actual amount used may vary depending on the particular immiscible fuel (s) used and other fuels, if any. Immiscible organic liquid fuels may be aliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic and may be saturated or unsaturated as long as they are liquid at the compounding temperature. Preferred fuels include mineral oils, waxes, paraffin oils, benzene, toluene, xylenes and mixtures of liquid hydrocarbons commonly referred to as petroleum distillates such as gasoline, kerosene and diesel fuel. Particularly preferred liquid fuels are mineral oil, No. 2 fuel oil, paraffin wax, fine crystalline wax and mixtures thereof.
Aliphatic and aromatic nitro compounds can also be used. Halogenated organic fuels can also be used in amounts up to about 25%. Mixtures of the above can also be used.
水は全組成物の約5%またはそれ以下の量で使用でき
る。水と混合しうる有機液体は塩類に対する溶媒として
一部水に代替でき、かような液体の類は組成物に対する
燃料として作用する。混合しうる液体燃料類はメチルア
ルコールのようなアルコール類、エチレングリコールの
ようなグリコール類、ホルムアミドのようなアミド類、
及び類似の窒素含有液体類を含みうる。少量の水の使用
は本発明の重要な方向である。Water can be used in an amount of about 5% or less of the total composition. Organic liquids that are miscible with water can partly be replaced by water as a solvent for salts, such liquids acting as fuel for the composition. Liquid fuels that can be mixed are alcohols such as methyl alcohol, glycols such as ethylene glycol, amides such as formamide,
And similar nitrogen-containing liquids. The use of small amounts of water is an important direction of the present invention.
場合により、そして非混和性の有機燃料に加えて固体ま
たは他の液体燃料または両者は選れた量で使用できる。
使用しうる固体燃料の例は微粉砕されたアルミニウム粒
子;微粉砕されたギルソナイトまたは石炭のような炭素
性素材;小麦粉のような微粉砕された野菜粒状物;およ
び硫黄である。液体燃料類は上述の水と混和しうる燃料
類を含む。特に選れた固体燃料は組成物の密度及びエネ
ルギーを増すための重量に基く約5%までの量で使用す
ることができる。粒状の、微粉細した、またはペンキ状
等級アルミニウムも使用でき、微粉細のものが好まし
い。Optionally and in addition to the immiscible organic fuel, solid or other liquid fuel or both may be used in selected amounts.
Examples of solid fuels that may be used are finely ground aluminum particles; finely ground carbonaceous material such as Gilsonite or coal; finely ground vegetable granules such as flour; and sulfur. Liquid fuels include fuels that are miscible with water as described above. Specifically selected solid fuels can be used in amounts up to about 5% by weight to increase the density and energy of the composition. Granular, finely divided or paint grade aluminum can also be used, finely divided ones being preferred.
場合により、鋭感剤も使用可能で温度5℃で約150mm
より大きくない臨界直径を与える。臨界直径は与えられ
た温度で爆発物が与えられた温度において確実に爆合す
る最小の直径である。1.50g/ccまたはそれ以上の比較的
高密度では、鋭感剤は一般に適度な感度を与えるために
使用される。鋭感剤は粒状金属類、分子状爆発物及びこ
れら成分の混合物から成る群から選ぶことができる。粒
状アルミニウムまたはその他の金属粒子は約50重量%
までの範囲内の量で使用できる。アルミニウム粒子はペ
イント等級、微粉砕または粒状のいずれでもよい。粒状
の分子爆発物の例はペンタエリスリトールテトラナイト
レイト(PETN)、シクロトリメチレントリニトラミン(RD
X)、トリニトロトルエン(TNT)、シクロテトラメチレン
テトラニトラミン(HMX)及びニトロセルロースである。
他の型の分子爆発物はモノメチルアミンまたはエチレン
ジアミン硝酸塩類を含むアミン硝酸塩類または過塩酸塩
類などの水溶性塩類及びエタノールアミン硝酸塩または
過塩素酸塩などのアルカノールアミン塩類である。Depending on the case, a sharpening agent can be used, and the temperature is about 150 mm at 5 ℃
Gives a not-greater critical diameter. The critical diameter is the minimum diameter at which a given temperature will ensure that an explosive will explode at a given temperature. At relatively high densities of 1.50 g / cc or higher, sensitizers are commonly used to provide moderate sensitivity. The sensitizer may be selected from the group consisting of particulate metals, molecular explosives and mixtures of these components. About 50% by weight of granular aluminum or other metal particles
It can be used in an amount up to. The aluminum particles may be paint grade, finely divided or granular. Examples of granular molecular explosives are pentaerythritol tetranitrate (PETN), cyclotrimethylene trinitramine (RD
X), trinitrotoluene (TNT), cyclotetramethylene tetranitramine (HMX) and nitrocellulose.
Other types of molecular explosives are water-soluble salts such as amine nitrates or perhydrochlorides including monomethylamine or ethylenediamine nitrates and alkanolamine salts such as ethanolamine nitrates or perchlorates.
分子状爆発物は約10から約70重量%までの範囲内の
量で、好ましくは約45%までの重量で使用できる。好
ましい鋭感剤はRDX、単独または微粉砕アルミニウムと
の組合せである。Molecular explosives can be used in amounts ranging from about 10 to about 70% by weight, preferably up to about 45%. Preferred sensitizers are RDX, alone or in combination with finely ground aluminum.
乳化剤は本発明の組成物中の鍵となる成分である。乳化
剤は上昇させた配合温度において油中水型乳化物を形成
しうるものでなければならない。これに加えて、乳化剤
は冷却すれば乳化を弱めて溶液中の無機酸化剤塩を溶液
の結晶析出温度以下の温度で析出せしめるものでなけれ
ばならない。このようにして乳化物は本組成物中では元
来不安定であつて組成物が成型鋳造されるように塩の析
出を起すようなものであるべきである。これらの性質を
有する組成物を生ずることが発見された乳化剤は次式を
有する脂肪族アミンを含む。:RNH2,ここにRは炭素原
子4〜22の範囲内の鎖長さを有する。;かような脂肪
アミンの酸性塩・スルホこはく酸のジナトリウムエトキ
シル化ノニルフエノール半エステル;錯有機ホスフエー
トエステル(SYn Fac9214);およびサツクロース
テアレート(庶糖ステアリン酸)これらの例は陰イオ
ン、陽イオンおよび非イオン乳化剤の等級を表わす。乳
化剤は上昇された配合温度において油中水型乳化物を形
成せしめるが、また環境温度において乳化を弱め、無機
酸化剤塩を析出させて、鋳造組成物を生ぜしめるもので
ある。乳化剤は約0.2乃至約5重量%の量で使用され
る。乳化剤はその親油性部分として飽和炭化水素鎖を含
むことが望ましいが、不飽和形態も使用できる。不飽和
形態のものは飽和形態のものと同じ容易さまたは速かさ
で鋳造物を形成しないかも知れないが、飽和形態のもの
よりも、さらに安定な乳化液を形成する傾向がある。脂
肪族アミンまたはその乳化剤の塩は14乃至18の炭素原
子の鎖長さを持つことが望ましく、さらに脂肪族アミン
は14乃至18の炭素原子の鎖長さを有する飽和分子で
構成されたアルキルアンモニウム塩であることがさらに
望ましい。本発明の脂肪族アミン乳化剤はそれらが酸化
剤塩の結晶成長を調節し、より大きな減感性の結晶の形
成を阻止する点で結晶性変性剤としても作用しうるもの
である。Emulsifiers are a key ingredient in the compositions of this invention. The emulsifier must be capable of forming a water-in-oil emulsion at elevated compounding temperatures. In addition to this, the emulsifier must be one that weakens the emulsification by cooling and precipitates the inorganic oxidant salt in the solution at a temperature below the crystal precipitation temperature of the solution. Thus, the emulsion should be such that it is inherently unstable in the composition and causes salt precipitation so that the composition may be cast. The emulsifiers found to give compositions with these properties include aliphatic amines having the formula: : RNH 2 , where R has a chain length in the range of 4 to 22 carbon atoms. Acid salts of such fatty amines, disodium ethoxylated nonylphenol half-esters of sulfosuccinic acid; complex organic phosphate esters (SYn Fac9214); and sucrose stearate (sucrose stearic acid) These examples are anions, Represents the grade of cationic and nonionic emulsifiers. Emulsifiers form water-in-oil emulsions at elevated compounding temperatures, but also weaken emulsification at ambient temperatures, precipitating inorganic oxidizer salts to give casting compositions. The emulsifier is used in an amount of about 0.2 to about 5% by weight. The emulsifier preferably contains saturated hydrocarbon chains as its lipophilic part, although unsaturated forms can also be used. The unsaturated form may not form castings as easily or as quickly as the saturated form, but tends to form a more stable emulsion than the saturated form. It is desirable that the salt of the aliphatic amine or its emulsifier has a chain length of 14 to 18 carbon atoms, and the aliphatic amine is an alkylammonium composed of saturated molecules having a chain length of 14 to 18 carbon atoms. More preferably, it is a salt. The aliphatic amine emulsifiers of the present invention are also capable of acting as crystalline modifiers in that they control the crystal growth of the oxidant salt and prevent the formation of larger desensitizing crystals.
本発明の組成物は高密度を有することが、望ましいけれ
ども、この組成物はプラスチツクまたはガラス球体及び
パーライトを実例とする小中空粒子などの密度降下剤の
添加によつて天然の密度から減少させることができる。
これに加えて、形成の際、気泡を組成物中に混合する
か、あるいは亜硝酸ナトリウムのような化学的ガス放出
剤の少量を導入することもできる。これは組成物中で化
学的に分解して気泡を生ずる。感度を増すために密度降
下剤を使用することは、当該技術では周知である。Although it is desirable for the compositions of the present invention to have a high density, the composition can be reduced from its natural density by the addition of density-reducing agents such as plastics or glass spheres and small hollow particles exemplifying perlite. You can
In addition to this, bubbles can be mixed into the composition during formation or small amounts of chemical outgassing agents such as sodium nitrite can be introduced. It chemically decomposes into bubbles in the composition. The use of density reducing agents to increase sensitivity is well known in the art.
本発明の組成物は最初溶融物、またはもし水が存在する
なら、温度を塩の結晶析出温度以上に上げて酸化剤塩
(類)の溶液を形成することによつて配合される。次に
この溶融物または溶液は乳化剤及び非混和性有機液体燃
料の溶液に添加され、これは環境温度または温度を上げ
て充分に烈しく処理すれば、連続有機液体燃料相として
酸化剤塩の溶融物または溶液の乳化物を生ずる。通常こ
れは絶えず急速な攪拌によつて実質的に達成することが
できる。攪拌は配合が均一となるまで続けるべきであ
る。なんらかの固体、粒状燃料および(または)酸化剤
塩及びその他の成分がもしあれば、次に添加され従来の
装置によつて配合物を通じて攪拌される。配合方法はこ
の技術で知られているような連続方法で達成することも
できる。いかなる粒状酸化剤塩またはアルミニウム粒子
のような、どのような固体粒状燃料でも環境温度で加え
られることが望ましく、これらは全体組成物を酸化剤塩
の凍結または結晶析出温度以下の温度に冷却すると生ず
る。以前に云われたように、酸化剤塩の結晶化は結晶析
出温度以下の温度でさえ、一定のある時間以上で起り、
固体60%までを含有する時でさえ取扱いの容易さのた
め生成する組成物は液状のままに放置された。硬化の速
度は元の乳化物の精製割合及び剪断の量と強さにより、
それが結晶析出温度以下にある間に処理の際受けるもの
である。乳化剤及び液体燃料の型も硬化速度に影響す
る。有機液体燃料を酸化剤塩の溶融物または溶液に添加
する前、乳化剤を有機液体燃料中に予め溶解するのが有
利である。この方法は乳化物を速かに、最少の攪拌で形
成せしめる。乳化剤は分離して乳化の直前に添加するこ
とができるが、それは所望によるか、または例えば乳化
剤が燃料の高温で劣化するような場合である。The compositions of the present invention are first formulated by melting, or if water is present, by raising the temperature above the salt crystallization temperature to form a solution of the oxidizer salt (s). This melt or solution is then added to a solution of emulsifier and immiscible organic liquid fuel, which, if treated at ambient temperature or elevated temperature and sufficiently vigorous, melts the oxidizer salt as a continuous organic liquid fuel phase. Or it produces an emulsion of the solution. Usually this can be substantially achieved by constantly rapid stirring. Stirring should be continued until the formulation is uniform. Any solids, particulate fuel and / or oxidant salt and other ingredients, if any, are then added and agitated through the formulation by conventional equipment. The compounding method can also be accomplished in a continuous manner as is known in the art. It is desirable to add any solid particulate fuel, such as any particulate oxidant salt or aluminum particles, at ambient temperature, which results when the entire composition is cooled to a temperature below the oxidant salt freezing or crystallization temperature. . As previously said, crystallization of the oxidant salt occurs at temperatures below the crystal precipitation temperature over a certain period of time,
The resulting composition was left in liquid form for ease of handling, even when containing up to 60% solids. The rate of curing depends on the refining rate of the original emulsion and the amount and strength of shear,
This is what is received during processing while it is below the crystal precipitation temperature. The emulsifier and liquid fuel type also affect the cure rate. It is advantageous to pre-dissolve the emulsifier in the organic liquid fuel before adding it to the oxidant salt melt or solution. This method allows the emulsion to form quickly and with minimal agitation. The emulsifier may be added separately and just prior to emulsification, which is optional or if, for example, the emulsifier deteriorates at the elevated temperature of the fuel.
次の表はさらに本発明を例示する。The following table further illustrates the invention.
表1において、例A及びBは上記の方法によつて調製さ
れ、本発明の代表的組成物である。実施例Aは多量の乾
燥AN(硝酸アンモニウム)夥粒(50%)を含み、ア
ルミニウムは含まない。これに対し例Bはそれより少量
の夥粒を含むが微粉砕したアルミニウムは39%を含
み、これが実施例Bに遥かに強大な密度と相当大きなエ
ネルギーを与える。残余の例は成分上の変形を示す。例
G−LおよびOはガラスの微細気球を含み、かくして比
較的小さな密度を有するが、感度は高い。例Lは40%
乾燥過塩素酸カリを含む。本発明により鋳造組成物を製
造しうることの判つた他の乳化剤の例はスルホこはく酸
の二ナトリウムエトキシル化ノニルフエノール半エステ
ル(Syn Fac9214)及びサツクロースステアレートであ
る。これらの例は全て、上記のように同一の方法で製造
される。In Table 1, Examples A and B are prepared by the method described above and are representative compositions of the present invention. Example A contains a large amount of dry AN (ammonium nitrate) granules (50%) and no aluminum. In contrast, Example B contains a smaller amount of grit, but contains 39% finely ground aluminum, which gives Example B a much higher density and much greater energy. The remaining examples show variations on the components. Examples GL and O contain glass microballoons and thus have a relatively small density but high sensitivity. Example L is 40%
Contains dry potassium perchlorate. Examples of other emulsifiers found to be capable of producing casting compositions according to the invention are disodium ethoxylated nonylphenol half esters of sulfosuccinic acid (Syn Fac9214) and sucrose stearate. All these examples are manufactured in the same way as described above.
表IIは温度5℃において約150mmよりも大きくない臨
界直径を有する増感された組成物を例示する。実施例A
は単一の鋭感剤としてRDXを含み、密度1.65g/ccを有す
るが、なお25mm位小さい直径のNo.12雷管より感度
が優れていた。例BはRDX及び複合鋭感剤として30
%の微粉砕アルミニウムを含み、密度は1.81g/ccで同じ
位小さな直径で爆合可能であつた。例Bはアルミニウム
の存在により極度に高いエネルギー(2211cal/g)
を有していた。例Bを配合する場合、乳化物を130℃
で形成{AN(硝酸アンモニウム)及びSN(硝酸ナトリ
ウム)}塩の組合せは120℃の結晶析出温度を有してい
た)}させ、具体例にては約70℃である環境温度のア
ルミニウム及びRDXを添加することによつて80℃に
冷却させた。生成する組成物は固体内で混合した後充分
一時間以上してもなおグリースの様な手触りであつた。
例C−Eは成分の変化を示す。例F及びGは追加の酸化
剤塩として硝酸カリを含み、例Gは多量の鋭感剤(70
%RDX)を含む。本発明に従つて鋳造組成物を生ずるこ
とが発見された乳化剤の他の例はスルフオこはく酸の二
ナトリウムエトキシル化ノニルフエノールの半エステ
ル;錯有機ホスフエートエステル(Syn Fac9214)
を含む。Table II illustrates sensitized compositions having a critical diameter of no greater than about 150 mm at a temperature of 5 ° C. Example A
Contains RDX as a single sensitizer and has a density of 1.65 g / cc, but was still more sensitive than No. 12 detonator with a diameter as small as 25 mm. Example B is RDX and 30 as a composite sharpener
% Pulverized aluminum and had a density of 1.81 g / cc and was capable of blasting with the same small diameter. Example B has extremely high energy (2211 cal / g) due to the presence of aluminum
Had. When blending Example B, the emulsion is
Formed (a combination of AN (ammonium nitrate) and SN (sodium nitrate)} salts had a crystal precipitation temperature of 120 ° C.)}, and in a specific example aluminum and RDX at ambient temperature of about 70 ° C. The addition was allowed to cool to 80 ° C. The resulting composition was still grease-like to the touch even after more than one hour after mixing in the solid.
Examples CE show the change in composition. Examples F and G contain potassium nitrate as an additional oxidant salt, and Example G contains a large amount of sensitizer (70
% RDX). Other examples of emulsifiers found to produce casting compositions in accordance with the present invention are disodium ethoxylated nonylphenol half-esters of sulfo-succinic acid; complex organophosphate esters (Syn Fac9214).
including.
本発明の組成物は最も普通な爆発物への応用も可能であ
る。初めに配合された時、組成物は押出し可能であり、
かつ(または)ポンプ輸送ができるため種々な用途に対
し種々な形態の容器に充填することができる。増感され
た所見は自己爆発物を鋳造するのと似た物理的並に化学
的性質を有し、かようにしてブースターに、軍需品充填
に、砲兵の砲弾などに使用できる。The composition of the present invention is also applicable to the most common explosives. When first compounded, the composition is extrudable,
And / or it can be pumped so that it can be filled into containers of different configurations for different applications. The sensitized findings have physical and chemical properties similar to casting self-explosives and thus can be used for boosters, munitions filling, artillery shells, etc.
本発明はある例証例及び好ましい態様について記載した
か種々の変形がありうることはこの技術の熟練者には明
白なことである。いずれかのかような変形も附属のクレ
ーム中に説明したように本発明の範囲内に在ると思われ
る。It will be apparent to those skilled in the art that the present invention has been described with respect to certain illustrative examples and preferred embodiments or that various variations can be made. Any such variations are considered to be within the scope of the invention as described in the appended claims.
Claims (14)
燃料と;全組成物の5重量%以下の水とより成る爆発組
成物とから成り、更に温度を上げた配合温度において油
中水型乳化液を形成せしめ、該乳化液の乳化を弱化し、
無機酸化剤塩が環境温度において結晶化して鋳造組成物
を形成せしめる乳化剤を含むことを特徴とする鋳造爆発
組成物。1. An explosive composition comprising an inorganic oxidizer salt; an organic liquid fuel immiscible with water; and 5% by weight or less of the total composition of water, in oil at a higher compounding temperature. Form an aqueous emulsion, weaken the emulsification of the emulsion,
A casting explosive composition, wherein the inorganic oxidizer salt comprises an emulsifier that crystallizes at ambient temperature to form a casting composition.
原子14乃至22の範囲内の鎖長さを有する)を有する
脂肪族アミンと;かかる脂肪族アミンの酸付加塩と;ス
ルホこはく酸の二ナトリウムエトキシル化ノニルフエノ
ール半エステルと;錯有機ホスフエートエステルと、及
びサツクロースステアレートとから成る群から選れる特
許請求の範囲第1項に記載の組成物。2. An aliphatic emulsifier having the formula: RNH 2 wherein R has a chain length in the range of 14 to 22 carbon atoms; an acid addition salt of such an aliphatic amine; A composition according to claim 1 selected from the group consisting of disodium ethoxylated nonylphenol half esters of succinic acid; complex organophosphate esters and sucrose stearate.
2項に記載の組成物。3. A composition according to claim 2 in which the emulsifier is saturated.
る鎖長さを有する特許請求の範囲第2項に記載の組成
物。4. A composition according to claim 2 wherein the emulsifier has a chain length in the range of 14-18 carbon atoms.
許請求の範囲第3項に記載の組成物。5. The composition according to claim 3, wherein the emulsifier is alkyl ammonium acetate.
いて約150mmより大ならざる臨界直径を与えるように
した特許請求の範囲第1項に記載の組成物。6. The composition of claim 1 wherein the composition includes a sensitizer to provide a critical diameter at a temperature of about 5 ° C. of not more than about 150 mm.
X,粒状アルミニウム、ニトロセルロース、およびそれ
らの混合物より選ばれる特許請求の範囲第6項に記載の
組成物。7. A sharpening agent is TNT, RDX, PETN, HM.
A composition according to claim 6 selected from X, granular aluminum, nitrocellulose, and mixtures thereof.
%の量のRDXなる特許請求の範囲第7項に記載の組成
物。8. The composition of claim 7 wherein the sensitizer comprises RDX in an amount of at least about 10% by weight of the total composition.
物を含む特許請求の範囲第7項に記載の組成物。9. A composition according to claim 7, wherein the sensitizer comprises a mixture of RDX and granular aluminum.
し、アルミニウムが少なくとも約20%の量で存在する
ようにした特許請求の範囲第9項に記載の組成物。10. A composition according to claim 9 wherein RDX is present in an amount of at least about 10% and aluminum is present in an amount of at least about 20%.
ム、アルカリ及びアルカリ土類金属の塩より成る群から
選れた追加の無機酸化剤塩を20%まで含有する特許請
求の範囲第1項に記載の組成物。11. A method according to claim 1, which contains up to 20% of an additional inorganic oxidant salt selected from the group consisting of ammonium, alkali and alkaline earth metal salts of nitric acid, chloric acid and perchloric acid. The composition according to.
アルカリ土類金属塩から成る群より選れた追加の酸化剤
塩を約40%まで含有する特許請求の範囲第1項に記載
の組成物。12. A composition according to claim 1 containing up to about 40% of an additional oxidant salt selected from the group consisting of ammonium, alkali and alkaline earth metal salts of perchloric acid.
下剤を含有する特許請求の範囲第1項に記載の組成物。13. A composition according to claim 1 which contains a density reducing agent to reduce the density of the composition.
水に混和せぬ有機液体燃料と、及び乳化剤とを含有する
油中水型乳化物であって、該乳化物が乳化物中で無機酸
化剤塩の結晶化温度以上の温度で形成される油中水型乳
化物を形成する工程と、 (b)前記乳化物を結晶析出温度以下の環境温度に冷却せ
しめる工程と、 より成り、(c)乳化剤を添加することにより昇温配合温
度で油中水型乳化物を形成せしめるが、該乳化物は乳化
を弱めて環境温度において無機酸化剤塩を析出させ鋳造
組成物を生ぜしめることを特徴とする鋳造爆発組成物の
製造方法。14. (a) an inorganic oxidant salt and 5% or less of water,
A water-in-oil emulsion containing an organic liquid fuel immiscible with water, and an emulsifier, wherein the emulsion is formed in the emulsion at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of the inorganic oxidizer salt. A step of forming a water-in-water emulsion, (b) cooling the emulsion to an environmental temperature below the crystal precipitation temperature, and (c) adding an emulsifier to the oil at an elevated compounding temperature in oil A method for producing a cast explosive composition, which comprises forming a water-type emulsion, which weakens the emulsification and precipitates an inorganic oxidizer salt at ambient temperature to produce a casting composition.
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