NO162278B - Emulsjonssprengstoff. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder et emulsjonssprengstoff omfattende en diskontinuerlig fase inneholdende en oksygen-avgivende bestanddel og et organisk medium som danner en kontinuerlig fase.

Kommersielt tilgjengelige emulsjonssprengstoffer omfatter generelt en ytre eller kontinuerlig organisk sprengstoff-fase i hvilken adskilte små dråper av en vandig løsning av en oksygen-tilførende kilde er dispergert som en indre eller diskontinuerlig fase. Slike blandinger beskrives konvensjonelt som vann-i-olje-emulsjonssprengstoffer, og eksempler på disse er blant annet beskrevet i US-patenter 3.447.978, 3.674,578, 3.770.522, 4.104.092, 4.111.727, 4.149.916 og 4.149.917.

For visse anvendelser kan vanninnholdet i oksydasjons-fasen i emulsjonssprengstoffet være fullstendig eliminert eller i det minste redusert til et lavt nivå, f.eks. til mindre enn 4 vekt% av det totale emulsjonssprengstoffet. Slike sprengstoffer refereres vanligvis til som smelte-i-olje- eller smelte-i-brennstoff-emulsjonssprengstoffer og er blant annet beskrevet i US-patent 4.248.644.

Uttrykket "emulsjonssprengstoffer" skal heretter anvendes for å betegne sprengstoffer av både vann-i-olje (brennstoff)-

og smelte-i-olje (brennstoff)-typene.

Dannelsen av et emulsjonssprengstoff gjennomføres generelt

i nærvær av et overflatespenningsmodifiserende emulgeringsmiddel som velges for å fremme oppdeling av smådråpene av den oksyderende fasen og dispergering derav i den kontinuerlige fasen. I tillegg antas det at emulgeringsmidlet foreligger som et moleky-lært belegningssjikt på overflaten av dråpene for derved å redusere begynnende nedbrytning av emulsjonen ved å inhibere koale-scense og agglomerering av dråpene.

Dråpene i den oksyderende fasen er i seg selv metastabile

og oppviser en tendens til å krystallisere. Vekst av de resulterende krystallene har en tendens til å forringe emulsjons-sprengstoffenes følsomhet for detonasjon, og ledsagende sammen-låsning av krystallmatrisene gjør sprengstoffene faste og derfor vanskelige å tenne. Konvensjonelle emulsjonssprengstoffer oppviser derfor generelt en progressiv forringelse av sprengytelse, hvilken oppstår ved aldringsprosessen som opptrer under lagrings-

og /eller transport-perioden som forløper mellom fremstillingen og eventuell bruk av sprengstoffet.

Forskjellige forsøk på å forbedre lagringsegenskapene for emulsjonssprengstoffer har hittil vært konsentrert på emulge-ringsmiddelbestanddelen i sprengstoffene og spesielt på valget av passende emulgeringsmidler, eller blandinger derav, som er beregnet på å undertrykke koalescens av de overmettede dråpene av det oksyderende saltet som foreligger i den diskontinuerlige fasen. Således er det foreslått i GB-patent 2.042.495 å til-veiebringe et vann-i-olje-emulsjonssprengstoff med et organisk, kationisk emulgeringsmiddel som eneste emulgeringsmiddel, omfattende en hydrofil del og en lipofil del, idet den sistnevnte er en umetted hydrokarbonkjede. Det umettede emulgeringsmidlet kan være et fettsyre-amin eller -amoniumsalt med en kjedelengde på fra 14 til 22 karbonatomer og sies å fungere som et krystall-form-modifiseringsmiddel for' å regulere og begrense veksten av krystaller i oksyder ingssaltløsningen,. Slike emuls jonssprengstof f er er imidlertid relativt ufølsomme for detonasjon (ikke fenghettefølsomme , dvs. ikke i stand til detonasjon med en detonator med en styrke som er mindre enn en detonator med standard nr. 8) og som fremstilt har en kritisk diameter av størrelsesorden 19 mm (under hvilken patroner som er fyllt med sprengstoffet ikke vil detonere). Sprengstoffene er derfor pålitelig effektive og av kommersiell nytte som sprengmidler bare i patroner med en diameter på minst 25 mm. Anvendbarhet ved mindre kritisk diameter oppnås bare ved å innblande i sprengstoffene en signifikant mengde av et eutektisk-dannende salt, som f.eks. kalsiumnitrat, som reduserer den mengde gass som dannes ved detonasjon og derfor påvirker sprengytelsen uheldig.

Den emulgeringsmiddelbestanddel med lineær hydrokarbonkjede som anvendes ved fremstilling av emulsjonssprengstoffer var generelt av en mettet natur, men sprengstoffer som er fremstilt overensstemmende med GB 2.042.495 sies på grunn av nærværet av en umettet lineær hydrokarbonkjede som den lipofile delen av emulgeringsmidlet, å være mere stabilt og ha en større følsomhet enn sprengstoffer som anvender emulgeringsmidler inneholdende en mettet hydrokarbonkjede. Videre ble det funnet at emulgeringsmidlene med umettet lineær kjede var langt overlegne sammenlignet med sine mettede ekvivalenter i å inhibere krystall-vekst i oksyderingsmiddelfasen.

Vi har nå funnet frem til et fenghettefølsomt emulsjons-sprengstof f som oppviser en overraskende, og signifikant, forbedring i lagringsstabilitet.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således et emulsjons-sprengsstoff omfattende en diskontinuerlig fase inneholdende en oksygen-tilførende bestanddel og et organisk medium som danner en kontinuerlig fase idet det inneholder et middel som modifiserer den elektriske ledningsevnen, i en mengde som bevirker dannelse av en emulsjon, som i fravær av et ytterligere hjelpemiddel oppviser en elektrisk ledningsevne, målt ved en temperatur på 60 °C, som ikke overstiger 60.000 pikomho/meter.

En fremgangsmåte for fremstilling av et slikt emulsjonssprengstoff omfatter å emulgere en oksygen-tilførende bestanddel og et organisk medium for å danne en emulsjon i hvilken den oksygen-tilførende bestanddelen danner minst en del av den diskontinuerlige fasen og det organiske mediet danner minst en del av den kontinuerlige fasen, hvor emulgeringen utføres i nærvær av et modifiseringsmiddel for elektrisk ledningsvevne, som reduserer den elektriske ledningsevnen til den således dannede emulsjonen, målt ved en temperatur på 60 °C, i fravær av et ytterligere hjelpemiddel, til en verdi som ikke overstiger 60.000 pikomho/meter.

Ved å velge den emulgerbare oksygen-tilførende bestanddelen og det organiske mediet slik at det kan dannes et emulsjonssprengstoff med den spesifiserte lave elektriske ledningsevnen derfra, er det observert at det kan oppnås en overraskende forbedring av sprengstoffets lagringsstabilitet. En adekvat lagringsholdbarhet oppnås generelt når den elektriske ledningsevnen (60°C) i emulsjonen ikke overstiger 60.000 pikomho/meter, men de foretrukne sprengstoffer oppviser en ledningsevne på mindre enn 20.000 pikomho/meter. Et spesielt ønskelig emulsjonssprengstoff, som har god lagringsstabilitet, har en elektrisk ledningsevne (60°C) på mindre enn 2.000 og fortrinnsvis mindre enn 200, pikomho/meter.

Emulsjonssprengstoffer inneholder konvensjonelt minst et hjelpemiddel for å forbedre eller modifisere sprengytelsen. Slike hjelpemidler omfatter vokser for å modifisere reologi-egenskapene, hulrommidler, som f.eks., gassbobler, porøse partikler eller mikroballonger, for å redusere densiteten, og faste partikkelformige materialer som f.eks. karbon eller aluminium, som kan virke som tilleggsbrennstoffbestanddeler. Slike materialer innvirker på målingene av den elektriske ledningsevnen i varierende grad og vil sansyr.ligvis maskere eventuell minskning i ledningsevnen som bevirkes av et modifiseringsmiddel ifølge oppfinnelsen/ Verdier for elektrisk ledningsevne som anvendes her, bestemmes derfor i emulsjonssprengstoffer som ikke inneholder hjelpemidler av noe slag som vil påvirke målin-gen av elektrisk ledningsevne. For å sikre reproduserbarhet ved målingene, dannes i praksis et emulsjonssprengstoff ved kraftig omrøring av en løsning eller dispersjon (vanligvis vandig) av oksyderingsbestanddelen i mediet av den organiske kontinuerlige fasen i en planetblande:r ved en temperatur på minst 70°C i en periode på 5 minutter. Emulgeringen kan gjen-nomføres i nærvær av et passende modifiseringsmiddel, eller det sistnevnte kan innrøres i en allerede dannet emulsjon. Den elektriske ledningsevnen til den resulterende emulsjonen måles så i en ledningsevnecelle.

Cellen omfatter et" par plane elektroder av 304 rustfritt stål anbragt i parallell og holdt i en avstand på 3 mm fra hverandre ved hjelp av periferiske avstandsholdere av poly-metylmetakrylat ("Perspex" (varemerke) er egnet). Hver elektrode har et operativt overflateareal på 10 cm 2, og festet til baksiden av hver plate er en sinusformet ledning gjennom hvilken det kan sirkuleres et varmemedium (f.eks. varmt vann) for å holde temperaturen i cellen på 60°C, slik det angis ved hjelp av en passende termoelementsonde som befinner seg i en port i en av elektrodeplatene.

En emulsjonsprøve, ved en temperatur over dens krystallisa-sjonspunkt, plasseres mellom platene som klemmes sammen for å presse ut overskudd emulsjon, idet de periferiske avstandshol-derne sikrer at det anvendes et konstant volum i etter hverandre følgende bestemmelser. Varmefluidet sirkuleres så gjennom led-ningen inntil det nedtegnes en stabil temperatur på 60°C av termoelementet, og den elektriske ledningsevnen til prøven i cellen måles ved bruk en Fluke ledningsevnemåler, type 8050A.

I tilfelle av at emulsjonssprengstoffet inneholder et hjelpemiddel, er det mulig å ekstrahere den oksyderende bestanddelen og det organiske mediet med oppløsning i et passende løs-ningsmiddel (i passende løsningsmidler), for å utvinne de eks-traherte bestanddelene, f.eks. ved destillasjon, og danne en emulsjon som er fri for hjelpemidler, overensstemmende med den foran nevnte teknikken, for å gjøre det mulig å gjennomføre en riktig måling av den elektriske ledningsevne.

Selv om oppfinnelsen her er definert uttrykt i elektrisk ledningsevne målt i fravær av et hjelpemiddel, som f.eks. voks, metallpartikler, mikrokuler, tomrom osv. , skal det forstås at et hvilket som helst slikt hjelpemiddel kan innblandes i sprengstoffene ifølge oppfinnelsen.

Det er ønskelig at et ledningsevnemodif iseringsmiddel, for bruk ifølge oppfinnelsen, i det minste til en viss grad også skal fungere som et emulgeringsmiddel. Det skal derfor når det anvendes i en effektiv mengde, være i stand til å frembringe en relativt permanent dispersjon av bestanddelene i den diskontinuerlige fasen i mediet i den kontinuerlige fasen.

Et slik modifiseringsmiddel vil derfor være et emulgeringsmiddel av vann (eller smelte)-i-olje-type som frembringer eller letter dannelsen av en emulsjon i hvilken den diskontinuerlige fasen omfatter et vandig (eller smelte-)medium og den kontinuerlige fasen omfatter et olje- eller organisk medium. Modifiseringsmidlet omfatter derfor hensiktsmessig en hydrofil del og en lipofil del og vil generelt være sterkt lipofilt, dvs. oppviser en høy affinitet for olje- eller det organiske mediet.

Den lipofile delen av modifiseringsmidlet kan enten være monomer eller polymer av natur, forutsatt at det inneholder en kjedestruktur med tilstrekkelig lengde til å meddele de nødven-dige emulgeringsegenskaper. Kjedestrukturen skal inneholde en ryggradsekvens på minst 10, og fortrinnsvis ikke mer enn 500, sammenbundne atomer. Disse kan være bare karbonatomer, eller de kan være i hovedsak karbonatomer avbrutt av heteroatomer som f.eks. oksygen eller nitrogen. Den lipofile delen omfatter ønskelig en reaktiv avsluttende gruppering, som f.eks. en hyd-

roksyl-, amino-, karboksyl- eller karboksylsyreanhydrid-gruppe,

for å fremme binding av den lipofile delen til en passende hydrofil del.

En foretrukken type av lipofil del er en mettet eller

umettet hydrokarbonkjede som eksempelvis oppnås fra en polymer av et mono-olefin, idet polymerkjeden inneholder fra 40 til 500 karbonatomer. Passende polyolefiner omfatter de som oppnås fra olefiner inneholdende fra 2 til 6 karbonatomer, spesielt etylen, propylen, buten-1 og isopren, men spesielt isobuten. Hensiktsmessig kan en slik del tilveiebringes med et polytalk(en)yl]-ravsyreanhydrid. Disse er kommersielt tilgjengelige materialer som fremstilles ved en addisjonsreaksjon ved forhøyet temperatur mellom et polyolefin inneholdende en avsluttende umettet gruppe og maleinsyreanhydrid, eventuelt i nærvær av en halogenkatalysator. Typiske poly(isobutylen)rav-syreanhydrider har tallmidlere molekylvekter i området 400 til 5000 .

Ravsyreanhydridrestene i de ovenfor nevnte forbindelser

utgjør et hensiktsmessig middel for å feste den lipofile hydro-karbonkjeden til den hydrofile delen i ledningsevnemodifiserings-midlet, slik det diskuteres nedenfor.

En annen anvendbar type av lipofil del er den som oppnås

fra en polymer som er oppnådd ved interforestring av en eller flere mettede eller umettede monohydroksy-monokarboksylsyrer med lang kjede (f.eks. opp til 25 karbonatomer), eventuelt i blanding med en mindre del av en eller flere ikke-hydroksyliske monokarboksylsyrer (de sistnevnte opptrer som kjedeavsluttere). Kommersielt tilgjengelig 12-hydroksystearinsyre inneholder

normalt en mindre mengde stearinsyre og denne substans kan eksempelvis hensiktsmessig anvendes med eller uten tilblanding av ytterligere monofunksjonelt materiale for ved interforestring å gi en passende, kompleks monokarboksylsyre. Avhengig av den tilstedeværende delen av ikke-hydroksylmateriale, kan molekylvekten til den resulterende komplekse syren variere fra 500 til 5000 .

Interforestring av monohydroksy- og ikke-hydroksyliske monokarboksylsyrer kan gjennomføres ved hjelp av kjente teknik-

ker, f.eks. ved oppvarming av reaktantene i et hydrokarbon-løsningsmiddel som f.eks. xylen, i nærvær av en katalysator som

f.eks. tetrabutyltitanat.

Interforestringsproduktene inneholder en terminal karboksylgruppe i molekylet som utgjør et middel for å feste den lipofile polyesterkjeden til en passende hydrofil gruppering.

Den hydrofile delen i et modifiseringsmiddel som inngår ifølge oppfinnelsen er av polar karakter og omfatter passende en organisk rest med en molekylvekt som ikke overstiger 450, fortrinnsvis ikke over 300 og spesielt foretrukket ikke over 200. Ved bestemmelse av foran nevnte molekylvekter skal enhver medvirkning fra en ionisk del, eventuelt innført som beskrevet senere, ikke tas i betraktning. Den organiske resten er ønskelig monomer, selv om oligomere grupper, inneholdende f.eks. ikke mer enn ca. 10 gjentatte enheter, anvendes, forutsatt at molekylvekten derav ligger innenfor de foran nevnte grenser. Egnede monomere grupperinger kan oppnås fra poiyoler som f.eks. glyceroi, pentaerytritol og sorbitol eller et indre anhydrid derav (f.eks. sorbitan), fra aminer som f.eks. etylendiamin, dietyientriamin og dimetylaminopropylamin, fra amider som f.eks. 2-hydroksypropanolamid, fra alkanolamider som f.eks. etanolamin eller dietanolamin og fra heterocykliske forbindelser som f. eks. oksazolin eller imidazolin. Passende oligomere grupperinger omfatter kort-kjedede poly(oksyetylen)-grupper (f.eks. de som inneholder opp til 10 etylenoksydenheter).

Den enkleste type modifiseringsmiddel består av en enkel monomer eller oligomer gruppering festet til den lipofile delen.

Fremstilling av ledningsevnemodifiseringsmidler som inngår ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres ved hjelp av konvensjonelle fremgangsmåter avhengig av den kjemiske naturen til de lipofile og hydrofile delene som er involvert. Når eksempelvis den lipofile delen er et poly(isobutylen)ravsyreanhydrid og den hydrofile delen er polyol eller et alkanolamin, kan anhydridgruppen fås til å reagere med hydroksyl- eller amino-gruppen ved oppvarming av de to bestanddelene sammen i et passende løsningsmiddel, i nærvær av en katalysator om ønsket. Om ønsket kan dannelsen av slike modifiseringsmidler gjennom-føres in situ, f.eks. ved å oppvarming av de to bestanddelene (forhåndsoppvarmet om nødvendig) i emulsjonens organiske, kontinuerlige fase i en passende tid og ved en passende temperatur. Når den lipofile delen er en kompleks monokarboksylsyre, kan karboksylgruppen fås til å reagere på lignende måte med hydroksyl- eller amino-gruppene i en polyol eller et alkanolamin.

Modifiseringsmidlene kan være av en ikke-ionisk karakter, som i de illustrasjoner som er diskutert ovenfor, men de kan alternativt være av en anionisk karakter, som f.eks. de sub-stanser som oppnås ved omsetning av frie hydroksylgrupper som foreligger i et ikke-ionisk modifiseringsmiddel med en sterk syre som f.eks. fosforsyre, og om ønsket påfølgende nøytralise-ring av produktet med ammoniakk eller en organisk base. De kan også være kationisk av natur, som f.eks. der den hydrofile delen inneholder resten av et polyamin eller en heterocyklisk forbindelse.

Sprengstoffene ifølge oppfinnelsen kan omfatte et enkelt modifiseringsmiddel, seiv om en blanding av to eller flere modifiseringsmidler kan anvendes om ønsket. Modifiseringsmidlet (modifiseringsmidlene) kan innblandes i emulgeringsmidlet på konvensjonell måte.

Den mengde modifiseringsmiddel som kreves i sprengstoffene ifølge oppfinnelsen er generelt liten.. Den nødvendige mengde modifiseringsmiddel bestemmes lett ved hjelp av enkle1 forsøk,

og observeres generelt å være innenfor et område på fra 0,1 til 5,0, fortrinnsvis fra 0,2 til 4,0, og særlig foretrukket fra 0,5 tii 2,5, vekt% av et totale sprengstoffet.

Emulgeringsmidier som hittil er anvendt ved fremstilling av emuls jonssprengstof f e'r har konvensjonelt vært av vann (eller smelte)-i-olje-typen, som beskrevet foran, og oppviser generelt en hydrofii-lipofil balanse (HLB) på mindre enn ca. 10. Slike emulgeringsmidier beskrives her som konvensjonelle emulgeringsmidier og om ønsket kan en eller flere derav (men behøver ikke) innblandes sammen med et eller flere modifiseringsmidler ved sammensetning av emulsjonssprengstoffer ifølge foreliggende oppfinnelse. Vellykket sammensetning og lagringsstabilitet oppnås imidlertid lett i fravær av et konvensjonelt emulgeringsmiddel .

Mange egnede, konvensjonelle emulgeringsmidier er beskrevet

i detalj i litteraturen og omfatter eksempelvis sorbitanestere, som f.eks. sorbitan seskvioleat, sorbitan monooleat, sorbitan monopalmitat, sorbitan monostearat og sorbitan tristearat, mono-og di-glyceridene av fett-dannende fettsyrer, soyabønnelecitin

og derivater av lanolin, som f.eks. isopropylestrene av lanolin fettsyrer, blandinger av fettalkoholer og voksestere med høy molekylvekt, etoksylerte fettetere, som f.eks. polyoksyetylen (4)lauryleter, polyoksyetylen(2)-oleyleter, polyoksyetylen(2)-stearyleter, polyoksyalkylen-oleyl-laurat og substituerte okazoliner, som f.eks. 2-oleyl-4,4<1->bis(hydroksymetyl)-2-oksa-zoiin. Egnede blandinger av slike konvensjonelle emulgeringsmidier kan også velges for anvendelse, sammen med et eller flere modifiseringsmidler, i sprengstoffene ifølge foreliggende oppfinnelse.

Den nødvendige mengde konvensjonelt emulgeringsmiddel bestemmes lett ved enkle forsøk, men generelt vil den kombinerte mengde av modifiseringsmiddel (modifiseringsmidler) og konvensjonelt emulgeringsmiddel (konvensjonelle emulgeringsmidier)

ikke overstige ca. 5 vekt% av det totale sprengstoffet. Høyere mengder emulgeringsmiddel og/eller modifiseringsmiddel kan tolereres, idet overskuddsmengden tjener som et tilleggsbrenn-stoff for sprengstoffet, men generelt dikterer økonomiske be-traktninger at mengden skal holdes til et minimum som gir aksep-tabel ytelse.

Den oksygen-tilførende bestanddelen i den diskontinuerlige fasen omfatter passende et hvilket som helst oksyderende salt som er i stand til å avgi oksygen i en eksplosiv omgivelse i en mengde og en hastighet som er tilstrekkelig til å meddele akseptable sprengegenskaper til emulsjonssprengstoffet. Uorganiske oksyderende salter som konvensjonelt anvendes ved fremstilling av emulsjonssprengstoffer, og som er egnet for innblanding i sprengstoffene ifølge foreliggende oppfinnelse er eksempelvis beskrevet i US-patent 3.447.978 og omfatter ammonium-

salter og salter av alkali- og jordalkalimetallene, som f.eks. nitrat-, klorat- og perkloratsaltene, og blandinger derav.

Andre egnede salter omfatter hydrazin-nitrat og urea—perklorat.

Den oksygen-tilførende bestanddelen kan også omfatte en syre,

som f.eks. salpetersyre.

Ammonium«-nitrat anvendes fortrinnsvis som et primært oksyderende salt omfattende minst 50 vekt% av den oksygen-tilførende saltbestanddelen, om ønsket supplementcrt med en mindre (ikke overstigende 50 vekt%) mengde av en sekundær oksyderende bestanddel, som f.eks. kalsium-nitrat eller natrium-nitrat. En sekundær oksyderende bestanddel kan innblandes i en vandig diskontinuerlig fase, men dens nærvær er spesielt ønskelig dersom den oksygen-tilførende bestanddelen skal innblandes i emulsjonen i form av en smelte , dvs. i vesentlig eller fullstendig fravær av vann fra den diskontinuerlige fasen. Egnede sekundære oksyderende bestanddeler som danner en eutektisk smelte når de oppvarmes sammen med ammoniumnitrat omfatter uorganiske oksyderende salter av det slag som er beskrevet foran, som f.eks. nitratene av bly, sølv, natrium og kalsium, og organiske forbindelser, som f.eks. mono- og poly-hydroksylforbindelser omfattende metonal, etylenglykol, glycerol, mannitol, sorbitol og pentaerytritol, karbohydrater som f.eks. glykose, sukrose, fruktose og maltose, alifatiske karboksylsyrer og deres derivater, som f.eks. maursyre og formamid, og organo-nitrogenfor-bindelser, som f.eks. urea, metylaminnitrat og heksametylen tetramin, og blandinger derav.

Om ønsket, kan emulsjonssprengstoffer i tillegg inneholde en fast oksyderende bestanddel, som f.eks. fast ammoniumnitrat eller ammoniumperklorat, konvensjonelt i form av henholdsvis "prilis" eller pulver.

Den diskontinuerlige fasen kan typisk omfatte fra ca. 20 til 97%, mere vanlig fra 30 til 95%, og fortrinnsvis fra 70

til 95 vekt% av det totale emulsjonssprengstoffet. Den diskontinuerlige fasen kan være helt fri for vann, i tilfelle av en smelteemulsjon, eller kan omfatte relativt små mengder vann, f.eks. fra 2 til 30, mere vanlig fra 4 til 25 og fortrinnsvis fra 8 til 18 vekt% av et totale sprengstoffet.

Det organiske mediet som er i stand til å danne den kontinuerlige fasen i et emulsjonssprengstoff ifølge oppfinnelsen tjener som et brennstoff for sprengblandingen og skal være i det vesentlige uløselig i bestanddelene i den diskontinuerlige fasen med hvilken den skal være i stand til å danne en emulsjon i nærvær av en effe>ktiv mengde av et passende emulgeringsmiddel. En lett emulgering avhenger blant annet av viskositeten til det organiske mediet, og selv om den resulterende emulsjonen kan ha en i det vesentlige fast, kontinuerlig fase, skal det organiske mediet være i stand til, til å begynne med,å foreligge i en tilstrekkelig fluid tilstand, om nødvendig som svar på passende temperaturjustering, for å tillate at emulgeringen skal foregå.

Egnede organiske media som er i stand til å foreligge i flytende tilstand ved hensiktsmessige emulsjonsfremstillings-temperaturer omfatter mettede og umettedealifatiske og aromatiske hydrokarboner,-og blandinger derav. Foretrukne media omfatter raffinert (hvit) mineralolje, dieselolje, parafinolje, petroleumdestillater, benzen, toluen, dinitrotoluen, styren, xylener og blandinger derav.

I tillegg til det organiske brennstoffmedium kan den kontinuerlige fasen eventuelt inneholde en voks for å regulere systemets reologi, selv om nærværet av en voks ikke er nødvendig for å oppnå de ønskede ledningsevnenivåer. Egnede vokser omfatter petroleum-, mineral-, animalske og innsektvokser. De foretrukne vokser har smeltetemperaturer på minst 30°C og er lett forenelige med den dannede emulsjonen. En foretrukken voks har en smeltetemperatur i et område på fra ca. 40 til 75°C.

Generelt omfatter den kontinuerlige fasen (inkludert vokser, om de er tilstede) fra 1 til 10, og fortrinnsvis fra 2 til 8 vekt% av den totale sprengstoffblandingen, men høyere mengder, f.eks. i et område på fra 1 opp til 15, eller til og med 20% kan tolereres.

Om ønsket kan ytterligere bestanddeler innblandes i sprengstoffene ifølge foreliggende oppfinnelse. F.eks. kan ytterligere brennstoffbestanddeler tilsettes. Typiske tilleggsbrennstoffbestanddeler som er egnet for innblanding i den diskontinuerlige fasen omfatter løselige karbohydratmaterialer, som f.eks. glu-kose, sukrose, fruktose, maltose og melasse, lavere glykoler, formamid, urea, metylamin nitrat, heksametylen tetramin, heksametylen tetraminnitrat og andre organiske nitrater.

Ytterligere brennstoffbestanddeler som kan innblandes i den kontinuerlige fasen omfatter fettsyrer, høyere alkoholer, vege-tabilske oljer, alifatiske og aromatiske nitro organiske forbindelser, som f.eks. dinitrotoluen, nitratestere og faste partikkelformige materialer som f.eks. kull, grafitt, karbon, svovel, aluminium og magnesium.

Kombinasjoner av de foran beskrevne tilleggsbrennstoff-bestanddelene kan anvendes om ønsket.

Mengden av tilleggsbrennstoffbestanddeler som anvendes kan varieres overensstemmende med de ønskede egenskapene til sprengstoffene, men vil generelt være i et område på fra 0 til 30, fortrinnsvis fra 5 til 25, vekt% av det totale emulsjonsspreng-stof fet.

Fortyknings- og/eller tverrbindingsmidler kan innblandes

i sprengstoffene om ønsket, generelt i små mengder opp til størrelsesorden av 10, og fortrinnsvis fra 1 til 5, vekt% av det totale sprengstoffet. Typiske fortykningsmidler omfatter natur-lige gummier, som f.eks. guar gummi eller derivater derav, og syntetiske polymerer, spesielt de som oppnås fra akrylamid.

Mindre mengder av ikke-flyktige, vannuløselige, polymere eller elastomere materialer, som f.eks. naturgummi, syntetisk gummi og polyisobutylen kan innblandes i den kontinuerlige fasen. Egnede polymere additiver omfatter butadien-styren-, isopren-isobutylen- eller isobutylen-etylen-kopolymerer. Ter-polymerer derav kan også anvendes for å modifisere den kontinuerlige fasen, og spesielt for å forbedre retensjonen av okkluderte gasser i spængstof f ene .

Fortrinnsvis inneholder emulsjonssprengstoffene ifølge fore-liggende oppfinnelse en diskontinuerlig gassbestanddel for å redusere deres densitet (til mindre enn 1,5, og fortrinnsvis fra 0,8 til 1,4 g/cm<3>) og øke deres følsomhet. Gassbestanddelen, vanligvis luft, kan innblandes i sprengstoffene ifølge foreliggende oppfinnelse som fine gassbobler som er dispergert i hele blandingen, hule partikler som ofte refereres til som mikroballonger eller mikrokuler, porøse partikler eller blandinger derav. En diskontinuerlig fase av fine gassbobler kan innblandes i sprengstoffene ifølge oppfinnelsen ved mekanisk omrøring, injeksjon eller bobling av gassen gjennom blandingen, eller ved kjemisk dannelse av gassen in situ. Egnede kjemikalier for in situ-dannelse av gassbobler omfatter peroksyder,

som f.eks. hydrogenperoksyd, nitriter, som f.eks. natriumnitrit, nitrosoaminer, som f .eks. N,N<1->dinitrosopentametylen-tetramin, alkalimetall-borhydrider, som f.eks. natriumborhydrid og kar-bonater, som f.eks. natriumkarbonat. Foretrukne kjemikalier for in situ-dannelse av gassbobler er salpetersyrling og dens salter som spaltes under sure pH-betingelser for å produsere gassbobler. Tiourea kan anvendes for å akselerere spaltningen av et nitrit gassdannelsesmiddel. Egnede hule partikler om-fatter små hule mikrokuler av glass og harpiksmaterialer, som

f.eks. fenol-formaldehyd og urea-formaldehyd. Egnede porøse materialer omfatter ekspanderte mineraler, som f.eks. perlit.

Gassbestanddelen tilsettes vanligvis under avkjølingen

slik at den fremstilte emulsjonen omfatter fra ca. 0,05 til 50 volum% gass ved omgivelses-temperatur og -trykk. Hensiktsmessig har den okkluderte gassen boblediametere under200 ym, fortrinnsvis under 100 pm, mere foretrukket mellom 20 og 90 ym og spesielt mellom 40 og 70 ym, i mengder mindre enn 50%, fortrinnsvis mellom 40 og 3%, og spesielt foretrukket mellom 30 og 10 volum%. Fortrinnsvis vil minst 50% av den okkluderte gassen være i form av bobler eller mikrokuler med en indre diameter på 20 til 90

ym, fortrinnsvis 40 til 70 ym.

Et emulsjonssprengstoff ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved hjelp av konvensjonelle emulgeringsteknikker. Således kan de oksygen-tilførende saltene oppløses i den vandige fasen ved en temperatur over krystallisasjonspunktet for salt-løsningen, fortrinnsvis ved en temperatur i området fra 25 til 110°C, og en blanding, fortrinnsvis en løsning, av modifiseringsmidler og eventuelle emulgeringsmidier, og organisk fase fremstilles separat, fortrinnsvis ved den samme temperatur som saltløsningen. Den vandige fasen tilsettes så til den organiske fasen med rask blanding f or å fremstille emulsjonssprengstoffet, idet blandingen fortsettes inntil preparatet er jevnt. Eventuelle faste og/eller gassformige bestanddeler kan så innblandes med ytterligere omrøring inntil det er oppnådd en homogen emulsjon.

Et emulsjonssprengstoff ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes som sådant, eller kan pakkes til ladninger med passende dimensjoner.

Oppfinnelsen illustreres med henvisning til de følgende eksemplene i hvilke alle deler og prosenter er uttrykt på vekt-basis om ikke annet er angitt.

Eksempel 1

Dette er et sammenligningseksempel som ikke er ifølge oppfinnelsen.

En blanding av ammoniumnitrat (76,7 deler) og vann (15,5 deler) ble oppvarmet med omrøring til en temperatur på 85°C for å gi en vandig løsning. Den varme, vandige løsningen ble tilsatt, med rask omrøring, til en løsning av et konvensjonelt emulgeringsmiddel, sorbitan-seskvioleat (1,5 deler ), i raffinert mineralolje (3,8 deler). Omrøringen ble fortsatt inntil det ble oppnådd en jevn emulsjon.

En prøve av emulsjonen hadde en elektrisk ledningsevne, målt som foran beskrevet ved 60°C, på 150.000 pikomho/meter.

Glassmikroballonger (2,5 deler, grad C15/250 levert av 3M) ble tilsatt til resten av emulsjonen og grundig blandet inn.

Blandingen fikk lov å kjøle seg ned og ble så pakket til konvensjonelle sylindriske papirpatroner med varierende dia-metere. Sprengstoffet slik det var fremstilt, ble funnet å ha en kritisk diameter på 8 mm. Patroner på 2 5 mm diameter ble lagret ved en temperatur på 10°C og ble periodisk testet på fenghettefølsomhet ved bruk av en standard nr. 8 detonator.

Etter lagring i 9 uker detonerte ikke patronene.

Eksempel 2

Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt, bortsett fra

at det overflateaktive middel som ble brukt var en blanding av 1,0 dei sorbitan-seskvioleat og 0,5 del av et modifiseringsmiddel omfattende et 1:1 (molart) kondensat av polyisobutenyl~ ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200 med en molekylvekt-fordeling opp til 3000) og etanolamin fremstilt ved oppvarming av de to ingrediensene med omrøring ved en temperatur på 70°C.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 4 8.000 pikomho/meter.

Patroner som var fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1, hadde en lagringsholdbarhet over 80 uker ved en temperatur på 10°C.

Eksempel 3

Fremgangsmåten fra eksempel 2 ble gjentatt, bortsett fra

at etanolamin ble erstattet med dietanolamin for å gi et modifiseringsmiddel omfattende et 1:1 (molart) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid og dietanolamin.

Den elektriske ledningsevnen til emulsjonen ved 60°C var 50.000 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet over 55 uker ved 10°C.

Eksempel 4

Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt, bortsett fra

at det konvensjonelle overflateaktive midlet ble utelatt, og 1,5 deler av polyisobutenyl- ravsyreanhydrid/etanolamin-konden-satet beskrevet i eksempel 2 ble brukt som modifiseringsmiddel.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 250 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 4 0°C på mere enn 80 uker.

Lignende patroner som var lagret ved -30°C i 12 uker var fortsatt følsomme for en standard nr. 8 detonator etter oppvarming til 5°C. I motsetning til dette detonerte ikke patroner som var fremstilt fra emulsjonen som er beskrevet i eksempel 1, fra en nr. 8 detonator etter lagring i 1 dag ved -30°C fulgt av oppvarming til 5°C.

En prøve av emulsjonen ble også pakket til en konvensjonell, sylindrisk patron med 38 mm diameter. Etter lagring i mer enn 12 uker ved en temperatur på 4 0°C kunne patronen detoneres med en detoneringstråd, med en ladningsvekt på 10 g pr. meter lengde av pentaerytritol-tetranitrat (PETN), som var klebet fast til overflaten av patronen. En lignende patron fremstilt ved bruk av preparatet fra eksempel 8, lagret og testet ved hjelp av den foran nevnte test, detonerte ikke etter tre uker.

En ytterligere prøve av emulsjonen (2,5 kg) ble pakket til en konvensjonell, sylindrisk papirpatron med 85 mm diameter, og testet på motstand mot destabilisering ved omgivelsestemperatur som svar på mekaniske hendelser ved å slippe patronen fra en høyde på 9,14 m på en betongbasis. Den resulterende temperatur-økningen inne i patronen, som kan tilbakeføres til krystallisa-sjon av ammoniumnitratbestanddelen, var mindre enn 3°C slik det ble nedtegnet ved hjelp av en termoelementsonde. En lignende patron fremstilt ved bruk av preparatet fra eksempel 8, og ut-satt for falletesten, oppviste en temperaturøkning på 12°C.

Eksempel 5

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et polyisobutenyl—rav-syreanhydrid/etanolamin-kondensat (1:1) som var omsatt med et mol fosforsyre for å gi monofosfatderivatet.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen var 420 pikomho/meter ved 60°C.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på over 50 uker.

Eksempel 6

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra

at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 2:1-kondensat av poly-isobutenyl—ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og sorbitol.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 19 00 pikomho/meter.

Patroner som var fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på over 40 uker.

Eksempel 7

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra

at oljefasen besto av 3,8 deler av "Slackwax 431" og det eneste modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200)/etanolamin-(1:1)-kondensat. En emulsjon som ble dannet fra dette med kraftig omrøring hadde en gjennomsnittlig dråpestørrelse på 1,5 um.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60'C var 17 0 pikomho/meter.

2,5 deler glassmikroballonger (C15/250) ble så tilsatt til emulsjonen.

Patroner som var fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på over 55 uker.

Eksempel 8

Dette er et sammenligningseksempel for å påvise innvirk-ningen på elektrisk ledningsevne av blandinger av mikrokrys-tallinsk voks og paraffinvoks som er vel kjent på fagområdet som stabilisatorer for emulsjonssprengstoffer.

En emulsjon ble fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten fra eksempel 1 fra følgende bestanddeler:

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 100.000 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på ca. 10 uker.

En prøve av emulsjonen ble også pakket til en konvensjonell, sylindrisk patron med 38 mm diameter. Etter lagring i 3 uker ved en temperatur på 40°C kunne ikke patronen detoneres med en detoneringstråd, med en ladningsvekt på 10 g pr. meter lengde av pentaerytritol—tetranitrat (PETN), klebet fast til det ytre av patronen. En lignende patron fremstilt ved bruk av preparatet fra eksempel 4, lagret og testet ved hjelp av den foran nevnte test, kunne fortsatt detoneres etter mere enn 12 uker.

En ytterligere prøve av emulsjonen (2,5 kg) ble pakket til en konvensjonell, sylindrisk papirpatron med 85 mm diameter og testet på motstand mot destabilisering ved omgivelsestemperatur som svar på mekaniske hendelser ved å slippe patronen fra en høyde på 9,14 m på en betongbasis. Den resulterende temperatur-stigningen inne i patronen, som kan tilbakeføres til krystalli-sasjon av ammoniumnitratbestanddelen, var 12°C slik det ble nedtegnet ved hjelp av en termoelementsonde. En lignende patron fremstilt ved bruk av preparatet fra eksempel 4, som ble under-kastet falletesten, oppviste en temperaturøkning på mindre enn 3°C.

Eksempel 9

Fremgangsmåten fra eksempel 1 ble gjentatt, bortsett fra at det overflateaktive midlet som ble brukt var en blanding av sorbitan seskvioleat (0,75 del) og et l:l-molart kondensat (0,75 del) av poly-12-hydroksystearinsyre (molekylvekt: 600) med sorbitol.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 6 0°C var 50.000 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 10°C på over 20 uker.

Eksempel 10

En emulsjon ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1 fra følgende bestanddeler: ammonium-nitrat (65,5 deler), natrium-nitrat (15,0 deler), vann (11,0 deler), paraffinolje (4,5 deler), sorbitan monooleat (0,75 del) og et 1:1 molart kondensat (0,75 del) av poly-12-hydroksystearinsyre (molekylvekt: 1500) med tris(hydroksymetyl)amino-metan.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 6 0°C var 50.000 pikomho/meter.

Glassmikroballonger (2,5 deler: type C15/250) ble så tilsatt til emulsjonen.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 10°C på over 25 uker.

Eksempel 11

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra

at modi fiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (gjennomsnittlig molekylvekt 1200) og etylenglykol.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 320 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mere enn 30 uker.

Eksempel 12

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra

at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og dimetylaminopropylamin.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 6 50 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mer enn 30 uker.

Eksempel 13

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og dietylaminopropylamin.

Den elektriske ledningsevne for emulsjonen ved 60°C var 390 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 4 0°C på mere enn 25 uker.

Eksempel 14

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og N,N-dietylaminoetanol.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60 C var 550 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mere enn 25 uker.

Eksempel 15

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200)-sorbitol-kondensat.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 6 50 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet 1 eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mere enn

25 uker.

Eksempel 16

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og glycin.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 2 30 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mere enn 3 7 uker.

Eksempel 17

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 800) og etanolamin.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 440 pikomho/meter,,

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde: en lagringsholdbarhet ved 4 0°C på mer enn 20 uker.

Eksempel 18

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200), etanolamin og monokloreddiksyre.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 420 pikomho/meter.,

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde: en lagringsholdbarhet ved 4 0°C på mere enn 30 uker.

Eksempel 19

En basis-emulsjon ble fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten fra eksempel 1 fra følgende bestanddeler:

Det overflateaktive midlet var et 1:1 molart kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og etanolamin.

Den elektriske ledningsevnen for basisemulsjonen ved 60°C 180 pikomho/meter.

Til 87,5 deler av basis emulsjonen ble det tilsatt 2,5 de-ier glassmikroballonger (C15/250 , levert av 3M) og 10 deler av

porøse ammonium-nitrat "prills".

På tross av innblandingen av fast ammonium-nitrat som normalt forårsaker et raskt tap av initiatorfølsomhet i nærvær av kjente overflateaktive midler (se eksempel 20), var patroner av sprengstoffet i- papirpatronhylser med 25 mm diameter føl-somme for initiering med en standard nr. 8 detonator etter lagring i minst 55 uker ved en temperatur på 40°C.

Eksempel 20

Dette er et sammenligningseksempel, og ikke ifølge oppfinnelsen .

Fremgangsmåten fra eksempel 19 ble gjentatt, bortsett fra at det overflateaktive middel som ble brukt var sorbitan seskvioleat.

Den elektriske ledningsevnen for basis emulsjonen ved 60°C var 170.000 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 19 detonerte ikke etter lagring i 1 uke ved en temperatur på 4 0°C.

Eksempel 21

Et sprengstoff ble fremstilt ved å blande 60 deler av den emulsjon som er beskrevet i eksempel 4 og 40 deler ammonium-nitrat/brenselolje (ANFO) (94 deler ammonium-nitrat "prill"/6 deler brenselolje).

Når det ble fyllt i et vått borehull med 15 cm diameter detonerte sprengstoffet fra en 400 g pentolit (50:50 PETN/TNT) fenghette etter en uke fra ladningen.

Et lignende sprengstoff, men fremstilt fra emulsjonen som inneholder sorbitan seskvioleat, beskrevet i eksempel 1, detonerte ikke etter en dag fra ladningen.

Eksempel 2 2

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av et polybutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) i hvilket polybutenylgruppen inneholdt 85% isobuten, 10% 2-buten og 5% 1-buten) og etanolamin.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 60°C var 320 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mere enn 25 uker.

Eksempel 2 3

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var 1,5 deler av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og benzimidazol.

Den elektriske ledningsevnen for emulsjonen ved 6 0°C var 7 20 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på mere enn 26 uker.

Eksempel 24

Dette eksempel demonsterer in situ-dannelse av et modifiseringsmiddel.

1,42 deler polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) ble tilsatt langsomt med omrøring til 0,08 del etanolamin. Fem minutter etter at tilsetningen var ferdig, ble 3,8 deler raffinert mineralolje tilsatt og blandingen oppvarmet ved 70-80°C i 4 timer. Et emulsjonssprengstoff ble dannet direkte fra denne blandingen ved tilsetning av en løsning av 78,7 deler ammonium-nitrat oppløst i 16 deler vann, og oppvarming til 80°C .

Den således dannede emulsjonen hadde en elektrisk ledningsevne ved 60°C på 300 pikomho/meter.

Glassmikrobailonger (2,5 deler grad C15/250 levert av 3M) ble tilsatt, og emulsjonen lagret og testet som beskrevet i eksempel 1. Lagringsholdbarheten for patroner ved 40°C var over 55 uker.

Eksempel 25

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra at modifiseringsmidlet var en blanding av (a) 1 del av et 1:1 (mol forhold) kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og etanolamin, og (b) 0,5 del av et 1:1 (mol forhold) kondensat av et karboksyavsluttet polyetylen (tallmidlere molekylvekt 2000) (fremstilt ved luftoksydasjon av polyetylen ved 120-150°C i nærvær av en katalysator) og tris-(hydroksymetyl)-aminometan.

Den elektriske ledningsevnen til emulsjonen ved 60°C var

9 5 pikomho/meter.

Patroner som var fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1, hadde en lagringsholdbarhet ved 4 0°C på over 20 uker.

Eksempel 26

Fremgangsmåten fra eksempel 25 ble gjentatt, bortsett fra at det oksyderte polyetylenet ble omsatt med et overskudd av tris~-(hydroksymetyl) aminometan for å gi et ca. 1:2 (mol forhold) oksydert polyetylen-tris-(hydroksymetyl)-aminometan-addukt. 0,5 Del av dette addukt ble brukt i kombinasjon med 1 del av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid/etanolamin-kondensatet med mol forhold på 1:1.

Emulsjonen hadde en elektrisk ledningsevne ved 60°C på

980 pikomho/meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på over 20 uker.

Eksempel 2 7

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra

at modifiseringsmidlet var en blanding av (a) 1 del av et 1:1 molart kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 1200) og dietanolamin, og (b) 0,5 del av et 1:1 molart kondensat av et hydrogenert polyisopren (tallmidlere molekylvekt 1000) med en avsluttende karboksylgruppe og sorbitol.

Den elektriske ledningsevnen til emulsjonen ved 60°C var 490 pikomho)meter.

Patroner som ble fremstilt, lagret og testet som beskrevet

i eksempel 1 hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på over 25 uker.

Eksempel 2 8

Fremgangsmåten fra eksempel 4 ble gjentatt, bortsett fra

at modifiseringsmidlet var en blanding av (a) 1 del av et 1:1 molart kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid (tallmidlere molekylvekt 3200) og sorbitol og (b) 0,5 del av et kondensat av et oksydert polypropylen (tallmidlere molekylvekt 1500) (med en avsluttende karboksylsyregruppe) og tris-(hydroksymetyl)-

aminometan.

Den elektriske ledningsevnen til emulsjonen ved 60°C var 790 pikomho/meter.

Patroner som var fremstilt, lagret og testet som beskrevet i eksempel 1, hadde en lagringsholdbarhet ved 40°C på over 20 uker.

Claims (16)

1. Emulsjonssprengstoff omfattende en diskontinuerlig fase inneholdende en oksygen-avgivende bestanddel og et organisk medium som danner en kontinuerlig fase, karakterisert ved at det inneholder et middel som modifiserer den elektriske ledningsevnen, i en mengde som bevirker dannelse av en emulsjon, som i fravær av et ytterligere hjelpemiddel oppviser en elektrisk ledningsevne, målt ved en temperatur på 60 °C, som ikke overstiger 60.000 pikomho/meter.

2. Sprengstoff ifølge krav 1, karakterisert ved at midlet som modifiserer den elektriske ledningsevnen, er inkludert i en blanding av emulgeringsmidier som benyttes i sprengstoffet for å fremme dispergeringen av den diskontinuerlige fasen i den kontinuerlige fasen.

3. Sprengstoff ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte blanding består av ledningsevne-modifiseringsmidlet og et annet emulgeringsmiddel som oppviser en hydrofil-lipofil balanse på mindre enn 10.

4. Sprengstoff ifølge krav 3, karakterisert ved at det andre emulgeringsmiddel i blandingen er en sorbitanester.

5. Sprengstoff ifølge krav 1, karakterisert ved at modifiseringsmidlet inneholder en lipofil del og en hydrofil del.

6. Sprengstoff ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at modifiseringsmidlet har en lipofil del som har en kjedestruktur som inneholder en ryggradsekvens på minst 10 og ikke mer enn 500 sammenkjedete atomer.

7. Sprengstoff ifølge krav 6, karakterisert ved at kjedestrukturen er en polymer av et monoolefin hvis monomer inneholder fra 2 til 6 karbonatomer.

8. Sprengstoff ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at den lipofile delen er et poly[alk(en)yl]-ravsyreanhydrid.

9. Sprengstoff ifølgekrav 8, karakterisert ved at den lipofile delen er poly(isobutylen)ravsyre-anhydrid.

10. Sprengstoff ifølgekrav 5, karakterisert ved at den lipofile delen er en polymer opnådd ved interforestring av minst én mettet eller umettet, langkjedet (opp til 2 5 karbonatomer) monohydroksy monokarboksylsyre.

11. Sprengstoff ifølgekrav 10, karakterisert ved at den lipofile delen er poly(12-hydroksy-stearinsyre).

12. Sprengstoff ifølge ett av kravene 5 til 11, karakterisert ved at den hydrofile delen er en polar, organisk rest med en molekylvekt som ikke overstiger 450.

13. Sprengstoff ifølge ett av kravene 5 til 12, karakterisert ved at den hydrofile delen er en monomer del oppnådd fra en polyol, et indre anhydrid derav, et amin, et amid, et alkanolamin eller en heterocyklisk forbindelse.

14. Sprengstoff ifølge ett av kravene 5 til 12, karakterisert ved at den hydrofile delen er en poly(oksyetylen)-gruppe inneholdende ikke mer enn 10 etylenoksydenheter.

15. Sprengstoff ifølge ett av kravene 1 til 9 og 12 eller 13, karakterisert ved at modifiseringsmidlet er et kondensat av polyisobutenyl-ravsyreanhydrid og etanolamin.

16. Sprengstoff ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det er en emulsjon som, i fravær av et tilleggshjelpemiddel, oppviser en elektrisk ledningsevne, målt ved en temperatur på 60 °C, som ikke overstiger 2000 pikomho/meter.