PL101868B1 - An explosive - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek wybuchowy zageszczony, usdeciowany i wodonosny.

W polskim opisie patentowym nr 97 390 opisano napowietrzony lub spieniony srodek wybuchowy zawierajacy wode, nieorganiczna sól bedaca do¬ starczycielem tlenu, substancje zageszczajaca, sro¬ dek sieciujacy substancje zageszczajaca, rozpusz¬ czalny w wodzie organiczny azotan, stanowiacy sensybilizator, uwiezione pecherzyki gazu d stabi¬ lizator pecherzyków gazu, który stanowi miesza¬ nina spieniajacego srodka powierzchniowo-czyn- nego i stabilizujacego srodka powierzchniowo- czyrunego. Opisany srodek, wykorzystujac dobrze znane zjawisko, ze pecherzyki gazu w izzelowainej mieszance opartej na cieczy zwiekszaja czulosc materialu wybuchowego, stanowi material wybu¬ chowy czuly przez dlugi okres czasu na inicjacje, splonka detonujaca w nabojach o malej srednicy, to znaczy do 5,1 cm.

Obecnie stwierdzono, ze mozna wytwarzac zelo- wo-wodny srodek wybuchowy podobny do opisa¬ nego w wyzej podanym opisie patentowym, lecz pozbawiony azotanu organicznego stanowiacego sensibilizator badz innych sensibilizatorów ma¬ terialów wybuchowych, czuly na detonowanie w la¬ dunkach o srednicach wiekszych niz 5,1 cm. Srodek wybuchowy wedlug wynalazku zawiera wode, co najmniej jedna sól nieorganiczna bedaca dostar¬ czycielem tlenu, substancje zageszczajaca, srodek sieciujacy substancje [zageszczajaca, uwiezione pe- cherzyki gazu i stabilizator, stanowiacy mieszanine srodków powierzchniowo-czynny eh: spieniajacego i stabilizujacego. Obecnosc stabilizatora pecherzy¬ ków gazu powoduje utrzymanie uwiezionych pe¬ cherzyków gazu w srodku wybuchowym wedlug wynalazku, zapobiega ich migracji, aglomerowaniu lub rozpraszaniu i tym samym nadaje mieszaninie czulosc przy calkowitym braku sensybilizatorów samowybuchu lub innych znanych sensybilizato¬ rów.

Srodek wedlug wynalazku umieszcza sie w nabo¬ jach zwijanych z folii lub papieru o srednicy wiekszej niz 5,1 cm, lub zaladowuje sie w duzych ilosciach, np. przy pomocy pompy i weza, do wy¬ wierconych otworów o srednicy ponad 5,1 cm.

Przykladowymi mieszaninami srodków powierz- chniowo-czynnych, nadajacymi sie do zastosowa¬ nia w srodku wedlug wynalazku sa: A. Stabilizujace srodki powierzchniowo-czynne z grupy alkoholi alifatycznych o 12^22 atomach wegla w lancuchu, w mieszaninie z dajacymi sie z nimi mieszac spieniajacymi srodkami powierz- chniowo-czynnyimi takimi jak alkilosiarczany me¬ tali, sole siarczanowanych alkoholi i ich etoksylo- wame pochodne takie jak siarczan trójetanolóami- nolaurylowy, laurylosiarozan sodowy, etoksylowany siarczan lauryloamonowy itp., N-acylowane kwasy aiminosulfonowe i ich sole takie jak N-metylo-N- kokosanoilotaurynian sodowy, N-metylo-N-palmato- dlotaurynian sodowy itp. oraz pochodne dmidazoliny, 101 868101 868 3 takie jaJk 2-kokosano-li(etylOH|3-hydroksyetanokarbo- ksylo)-imidazolina i sole kwasów alkilosulfonowych z betainami, takie jak sól kwasu lauryloaniinosiul- fonowego z betaina.

B. Stabilizujace srodki powierzchniowo-czynne z grupy amin alifatycznych zawierajacych 12—22 atomów wegla w lancuchu i den sole w mieszani¬ nie ;z dajacymi siie z nimi mieszac spieniajacymi srodkami powierzchniowo-czynnymi takimi jak al- kilosiarczany metali, sole etaksylowanych siarcza¬ nów alkoholi takie jak laurylosiarezan sodowy, etoksylowany siarczan lauryloamionowy itp., N-acy_ lowane kwasy aminosulfonowe ii ich sole takie jak N-metylo-N-kokosanoilotaurynian sodowy, N-me- tylo-N-palmitoilotaurynian sodowy itp. oraz sole kwasów alkilosulfonowych z betainami, takie jak sól kwasu lauryloarninosulfonowego z betaina.

C. Stabilizujacy srodek powierzchniowo-czynny w postaci jedno-estru gliceryny w mieszaninie ze spieniajacym srodkiem powierzchniowo-czynnym takim jak etoksylowany laurylosulfonian amonowy.

Rola spieniajacego srodka powierzchniowo- czynnego polega przede wszystkim na tym, ze jest on zdolny do spieniania wodnego roztworu soli wchodzacej w sklad srodka wedlug wynalazku. Sta¬ bilizujacy srodek powierzchniowo-czynny nie moze spienic tego roztworu soli ii jego aktywnosc po¬ wierzchniowa, gdy stosuje siie go pojedynczo, jest zwykle nieznaczna ze wzgledu ina zla rozpusz¬ czalnosc w tym roztworze. Uwaza sie, ze po zmie¬ szaniu ze spieniajacym srodkiem powierzchniowo- czynnym, dzialanie stabilizujacego srodka po- wierzchniowo-czynnego polega na gromadzeniu siie na powierzchni blonki pecherzyków i tworzeniu wspólnie ze spieniajacym srodkiem powierzchnio¬ wo-czynnym trwalej blonki.

Korzystna mieszanine srodków powierzchniowo- czyninych stabilizujacego i spieniajacego stanowi etoksylowany laurylosiarezan amonowy z alkoho¬ lem stearylowym, stearyloamina, behenyloaimina, aradiidyloamina lub ich mieszaninami. Mieszanina srodków powierzchniiowo-czynnyeh zawiera 0,4—6,5 czesci wagowych aktywnego skladnika spieniaja¬ cego srodka powierzahniowo-czynnego na 1 czesc wagowa aktywnego skladnika stabilizujacego srod¬ ka powierzchniowo-czynnego. Korzystnie na kazda czesc aktywnego skladnika stabilizujacego srodka powierzchiniowo-czynnego stosuje sie 4 czesci ak¬ tywnego skladnika spieniajacego srodka powierz¬ chniowo-czynnego. Na kazde 100 czesci srodka wy¬ buchowego wedlug wynalazku stosuje siie 0,1—10 czesci' wagowych mieszaniny srodków powierzch¬ niowo-czyninych: spieniajacego ii stabilizujacego.

Spieniony i napowietrzony srodek wybuchowy wedlug wynalazku odznacza sie tym, ze zawiera zdyspergowane w ,nim pecherzyki gazu o malych rozmiarach, które nie ulegaja migracji, koagulacji, pekaniu lub rozpraszaniu nawet po dlugim okre¬ sie przechowywania.

Dodatkowo zaobserwowano, ze wzrost stabilnosci pecherzyków powietrza lub gazu nastepuje wów¬ czas, gdy dlugosc hydrofobowego lancucha stabi¬ lizujacego STodka powierzchniowo-czynnego jest taka sama lub wieksza niz dlugosc hydrofobowego lancucha powierzchniowo-czynnego srodka spienia¬ jacego. Stwierdzono tez, ze w srodowisku wodnego roztworu soli nieorganicznych, bedacych dostarczy¬ cielami tlenu, zdolnosc spieniania powierzchniowo- czynnego skladnika spieniajacego mieszaniny male¬ je ze wzrostem dlugosci hydrofobowego lancucha.

Dlatego korzystnie dobiera sie spieniajace srodki powierzchniowo-czynne, których lancuch zawiera 12 lub zblizona ilosc atomów wegla i odpowiednio io stabilizujacy srodek -powierzchniowo-czynny zawie¬ rajacy 12 lub wiecej atomów wegla w lancuchu lub w sklad którego wchodzi zmieszany z nim do¬ datek zwiazków zawierajacych 12 lub wiecej ato¬ mów wegla w lancuchu.

Odpowiednia sola nieorganiczna, bedaca dostar¬ czycielem tlenu, wchodzaca w sklad srodka wedlug wynalazku jest korzystnie azotan amonowy. W nie¬ których przypadkach korzystnie do 50% a nawet do 90% azotanu amonowego zastepuje sie azotana- mi innych metali, takimi jak azotan sodowy, azo¬ tan barowy, azotan potasowy i azotan wapniowy.

Rozmiar czastek soli bedacej dostarczycielem tlenu nie jest krytyczny ii mozna je stosowac w postaci sproszkowanej lub zmielone a czesc sold mozna wstepnie rozpuscic w czesci lub calej ilosci stoso¬ wanej wody.

Do odpowiednich substancji zageszczajacych, sto¬ sowanych w srodku wedlug wynalazku, naleza zna¬ ne zwiazki zdolne do zageszczenia roztworów soli nieorganicznych bedacych dostarczycielami tlenu.

Szczególnie korzystne sa modyfikowane zywice gu- arowe, takie jak zywica guarowa modyfikowana grupami hydiroksyetylowymi, np. produkt o nazwie handlowej „Gengel" E9 i zywica guarowa modyfi¬ kowana grupami hydroksypropylowymi, np. pro¬ dukt o nazwie handlowej „Jaguar" HP-1. Do sie¬ ciowania substancji zageszczajacej w srodku we¬ dlug wynalazku stosuje siie dowolne znane uklady sieciujace, przy czym .korzystny uklad sieciujacy stanowi mieszanina chromianu cynku i piroanty- monianu potasowego.

W sklad srodka wybuchowego wedlug wynalaz¬ ku wprowadza sie ewentualnie dodatkowe sub- 45 stancje, zwlaszcza takie, które wywieraja dalszy korzystny wplyw na zwiekszenie zarówno jego czulosci, gestosci i stabilnosci jak i mocy, a w przypadku wytwarzania naboi — substancje modyfikujace wlasciwosci Teologiczne srodka we- 50 dlug wynalazku i ulatwiajace jego wytlaczanie.

Typowymi substancjami, które wywieraja taki wplyw, sa np. nadchlorany amonu, sodu i potasu albo spalajace.sie metale, takie jak glin, krzem itp. i ciezsze metale znane w technice jako zageszczacze . 55 takie jak zelazokrzem, zelazofosfor, siarczek zela¬ zawy itp., srodki modyfikujace postac krysztalów takie jak kwasy alkiloarylosulfonowe itp. oraz absoerbenty lub substancje suszace i wypelniajace takie jak scier drzewny itp. Te ewentualnie doda- 60 wane substancje moga stanowic do 20% wagowych srodka wedlug wynalazku.

Do wytwarzania srodka wedlug "wynalazku sto¬ suje sie dowolny sposób, zapewniajacy dyspersje mieszaniny srodków powierzchniowo-czynnych 65 spieniajacego i stabilizujacego na poziomie mole- 40101 868 6 etapie procesu mieszania lub na drodze znanego w procesach chemicznych gazowania.

Otrzymany srodek wybuchowy wedlug wynalazku pakuje sie nastepnie przez wytlaczanie nabojów o malej srednicy w oslony z folii z tworzyw sztucz¬ nych lub z papieru, badz zaladowuje sie bezpo¬ srednio w wiekszej ilosci do wywiercanych otwo- ^ rów.

L0 W ponizszej tablicy przedstawiono szesc zelo- wo-wodnych srodków wybuchowych nie zawie¬ rajacych zadnego sensybilizatora wybuchu. Srodki 1—4 zawieraja mieszaniny srodków powierzchnio- wo^czynnych: stabilizujacego i spieniajacego. Srodki 5 i 6 zawieraja powierzohndjowo-czynny srodek spieniajacy, nie zawieraja natomiast powierzchnio- wo-czynnego srodka stabilizujacego. Stwierdzono ze srodki 5 i 6 nie ulegaja detonacji w warunkach badania.

Tablica Srodek nr Azotan amonowy Azotan sodowy Azotan cynku Azotan wapnia Glikol etylenowy Glin (paliwo) Gilsonit Zywica guarowa Srodek sieciujacy Zn Cr04 Siarka Woda Powierzchniowo-czynny srodek spieniajacy*) Powierzchniowo-czynny srodek stabilizujacy *) Kwas fumarowy Srednica naboju cm Gestosc — w chwili sporzadzenia — po przechowywaniu Czulosc — GR ' 1 58,3 ,0 0,2 — — ,0 — 0,6 0,06 0,5 7,81 12,0 0,47 (1) 0,05 (2) — 12,7 1,00 GR 7,8°C (detonuje) 2 79,6 — 0,2 — — 3,0 3,5 0,6 0,06 i 0,5 — 1,2,0 0,47 (1) 0,05 (2) — ,16 1,20 160 GR 4,5PC (detonuje) 3 72,1 8,0 0,2 ¦ — ,0 —. 2,98 0,6 0,06 0,05 — ,0 0,77 (1) 0,23 (2) — 7,62 1,06 1,07 (1 dzien) GR 21,1°C (detonuje) 4 66,7 — 0,22 ,0 ,0 ,0 1,71 0,6 0,06 — — ,0 0,54 (1) 0,16 (2) — ' ,1 1,12 " 40 GR 21,l!°C (detonuje) 72,4 8,0 0,2 — ,0 — 3,0 0,6 0,06 — — ,0 0,77 (1) : 0,02 7,62 1,07 — 80 GR 15a6°C (nie deto¬ nuje 6 71,6 8,0 0,2 — ,0 — 3,0 0,6 0,06 — — ,0 1,5 (3) — 0,02 7,65 1,10 ~~* 160 GR ,6°C (nie deto¬ nuje *) Zawartosc w % wagowych w produkcie handlowym (2) Mieszanina steryloaminy i behenyloaminy (1) Etoksylowany laurylosiarczan amonowy (3) Laurylosiarczaai amonowy kularnyim. Poniewaz jakosc srodka wedlug wyna¬ lazku zalezy w duzej mierze od osiagniecia doklad¬ nego zdyspergiowania tych srodków powierzchnio¬ wo-czynnych, korzystny sposób jego wytwarzania polega na wstepnym podgrzaniu razem srodków powierzchniowo-czynnych spieniajacego i stabilizu¬ jacego do utworzenia pasty i wprowadzenie tej pasty jako skladnika w sklad mieszaniny stano¬ wiacej srodek wybuchowy wedlug wynalazku, za¬ wierajacej nieorganiczny srodek utleniajacy w ilos¬ ci do 75% wagowych, wode w ilosci do 20% wa¬ gowych, substancje zageszczajaca w ilosci 0,4r—2% wagowych, srodek sieciujacy substancje zageszcza¬ jaca w ilosci 0,02—2% wagowych i ewentualnie do¬ datki w ilosci 0—20% wagowych. Powietrze wpro¬ wadza sie do srodka wybuchowego przez mecha¬ niczne mieszanie az do osiagniecia zadanej gestosci.

Powietrze mozna równiez wprowadzac przez doda¬ nie pewnej ilosci suchych skladników w ostatnim101 868 8 Srodki wedlug wynalazku stanowia wiec mie¬ szaniny wybuchowe detonujace w srednicach wiekszych niz 5,1 cm, szczególnie bezpieczne do sporzadzenia i stosowania dzieki temu, ze nie za¬ wieraja zadnych niebezpiecznych skladników sen- 5 sybilizujacyeh wybuch.

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Srodek wybuchowy ulegajacy detonacji w la- io dunkaoh o srednicach wiekszych niz 5,1 cm, skla¬ dajacy sie z wody, co najmniej jednej soli nieorga¬ nicznej, bedacej dostarczycielem tlenu, substancji zageszczajacej, srodka sieciujacego substancje za¬ geszczajaca, skladników palnych, srodków modyfi- 15 kujacych postac krysztalów, modyfikatorów wla¬ snosci Teologicznych,srodków powierzchniowo czyn¬ nych oraz uwiezionych pecherzyków gazu, zna¬ mienny tym, ze zawiera stabilzator pecherzyków gazu bedacy mieszanina spieniajacego srodka po- 20 wierzchniowo-czynnego i stabilizujacego srodka po¬ wierzchniowo-ezynnego, stanowiacy 0,1—10% wa¬ gowych srodka wybuchowego, przy czym jako mieszanine spieniajacego srodka powierzchniowo- czynnego i stabilizujacego srodka powierz- 25 chniowo-czynnego zawiera (A) mieszanine sta¬ bilizujacego srodka powierzchniowp-czynnego z grupy alkoholi alifatycznych zawierajacych 12— —22 atomów wegla w lancuchu z dajacymi sie mieszac spieniajacymi srodkami powierzchniowo- 30 czynnymi takimi jak alkilosiarczany metali, sole siarczanowanych alkoholi i ich pochodnych etoksy- lowych takich jak siarczan trójetanoloaminolaury- lowy, laurylosiarczan sodowy, etoksylowany laury¬ losiarczan amonowy, N-acylowane kwasy amino- 35 sulfonowe i ich sole takie jak N-metylo-Njkoko- sanoilotauTynian sodowy, N-metylo-N-palmitoilo- taurynian sodowy oraz pochodne imidazoliny takie jak 2-kokosano-1 (etylo^p-hydroksyetanokarboksylo) imidazolina i sole kwasów alkilosulfoniowych z be- 40 taina, takie jalk sól kwasu lauryloamiinosulfoinowe- go z betaina, (B) mieszanine stabilizujacego srodka powierzchniowo-ezynnego z grupy amin alifatycz¬ nych zawierajacych 12—22 atomów wegla w lan¬ cuchu i ich soli z dajacymi sie z nimi mieszac spie- 45 niajacymi srodkami powierzchniowo-czynnymi ta¬ kimi jak alkilosiarczany metali, sole etoksylowa- nych siarczanowanych alkoholi takich jak laury¬ losiarczan sodowy, etoksylowany laurylosiiarczan amonowy, N-acylowane kwasy aminosulfonowe i ich sole takie jak N-imetylo-N-kokoisanoilotaury- nian sodowy, N-metylo-N-palmitoiiloitaurynian so¬ dowy oraz sole kwasów alkilosulfonowych z beta¬ ina, takie jak sól kwasu lauryloaminosulfonowego z betaina i (C) mieszanine stabilizujacego srodka powierzchniowo-ezynnego w postaci jednoestru gli¬ ceryny z etoksylowanym laurylosiarczanem amono¬ wym jako spieniajacym srodkiem powierzchniowo- czynnym.

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera stabilizujacy srodek powierzchniowo-czyn- ny o dlugosci lancucha hydrofobowego równej lub wiekszej niz dlugosc lancucha hydrofobowego po¬ wierzchniowo-ezynnego srodka spieniajacego.

3. Srodek wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zawiera powierzchniowo-czynny srodek spieniajacy o lancuchu zawierajacym 12 atomów wegla i po- wierzchniowo-czynny srodek stabilizujacy o lancu¬ chu zawierajacym 12 lub wiecej atomów wegla.

4. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera do 75% wagowych nieorganicznej soli be¬ dacej dostarczycielem tlenu, do 20% wagowych wo¬ dy, 0,4—2% wagowych substancji zageszczajacej, 0,02—2% wagowych srodka sieciujacego substancje zageszczajaca, uwiezione pecherzyki gazu i 0,1—10% wagowych mieszaniny spieniajacego srodka po¬ wierzchniowo-ezynnego ze stabilizujacym srodkiem powierzchniowo-czynnym, w której na 1 czesc wa¬ gowa aktywnego skladnika stabilizujacego srodka powierzchnowo-czynnego przypada 0,4—6,5 czesci wagowych aktywnego skladnika spienajacego srod¬ ka powierzchniowo-ezynnego.

5. Srodek wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zawiera do 20% ewentualnych dodatków takich jak skladniki palne obejmujace glin, gilsonit i krzem, sensybilizatory takie jak nieorganiczne nadchlora¬ ny, skladniki regulujace gestosc takie jak zelazo¬ krzem, zelazofosfor i siarczek zelazawy, srodki mo¬ dyfikujace postac krysztalów takie jak kwasy al- kiloarylosulfonowe, absorbenty, srodki suszace i wypelniacze. LDA Nr 2 - Typo— zam. 191/79 — 95 egz. Cena zl 45.—