PL119635B2 - Plastic explosive - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest plastyczny material wybuchowy o zwiekszonej wytrzymalosci mechanicznej.Plastyczne materialy wybuchowe stanowia w zasadzie uklady trójskladnikowe, w sklad których wchodza krystaliczny, kruszacy material wybuchowy, zelatynizator i plastyfikator.Jako krystaliczny material wybuchowy stosuje sie np. heksogen, pentryt, a jako zelatynizator np. skrobie lub nitroceluloze. Jako zmiekczacze znalazly zastosowanie np. ciekle weglowodory (oleje mineralne), ciekle organiczne zwiazki nitrowe np. nitrogliceryna jak tez estry aromatycznych i/lub alifatycznych kwasów wielokar- boksylowych, np. estry kwasu ftalowego.Plastyfikator z zelatynizatorem spelniaja role lepiszcza, wypelniajacego przestrzenie miedzy krysztalami materialu wybuchowego. Lepiszcze powoduje obnizenie wrazliwosci materialu wybuchowego na bodzce mecha¬ niczne i cieplne i nadaje temu materialowi wlasciwosci plastyczne i elastyczne.Plastyczne materialy wybuchowe wykazuja bardzo zróznicowane wlasciwosci wybuchowe i fizyko-mecha- niczne. Wlasciwosci te zaleza nie tylko od jakosciowego doboru skladników, ale równiez od ich ilosciowego udzialu w danej kompozycji oraz dodatkowo od takich parametrów jak np. wielkosc krysztalów zastosowanego krystalicznego materialu wybuchowego.Najczesciej plastyczne materialy wybuchowe maja konsystencje ciastowata.Wada ichjest brak wytrzymalosci mechanicznej na rozciaganie i sciskanie.Zwiekszenie wytrzymalosci mechanicznej mozna zazwyczaj osiagnac przez zastosowanie wiekszych ilosci zelatynizatora i plastyfikatora w stosunku do krystalicznego materialu wybuchowego. Prowadzi to naturalnie do obnizenia parametrów wybuchowych mieszaniny.Wiadomo jednak, ze przez wprowadzenie do krystalicznego materialu wybuchowego odpowiednio dobra¬ nych plastyfikatorów i zelatynizatorów, mozna zwiekszyc wytrzymalosc mechaniczna materialu, bez istotnego obnizenia jego parametrów wybuchowych.Tak np. znany jest z polskiego opisu patentowego nr 116272 plastyczny material wybuchowy o dobrych wlasciwosciach mechanicznych i charakteryzujacy sie dobrymi parametrami wybuchowymi, zawierajacy 70—85%2 119635 wagowych krystalicznego materialu wybuchowego, 4—10% wagowych nitrocelulozy jako zelatynizatora oraz 12-22% wagowych plastyfikatora w postaci estru^cwasu ftalowego^ w którym jedna z grup -COOH zestryfiko- wanajest alkanolem, a druga alkandiolem.Optymalne parametry wybuchowe i mechaniczne wykazuje ten material przy dosc znacznej zawartosci lepiszcza (to jest zelatyniatora i plastyfikatora), bo wynoszacej 20—25% wagowych.Stwierdzono, ze przez zastosowanie odpowiedniego plastyfikatora, mozna zredukowac zawartosc lepiszcza w plastycznym materiale wybuchowym, a tym samym podwyzszyc w nim zawartosc materialu krystalicznego nawet do 88% wagowych i to bez spowodowania utraty wlasciwosci plastycznych tego materialu, przy czym otrzymuje sie produkt nie tylko o bardzo korzystnych parametrych wybuchowych, ale równiez o wysokiej wytrzymalosci na rozciaganie i sciskanie.Stwierdzenie to jest o tyle nieoczekiwane, ze zgodnie z dotychczasowym stanem techniki, zwiekszona wytrzymalosc mechaniczna uzyskiwano przez podwyzszenie zawartosci lepiszcza w ukladzie, kosztem ilosci krystalicznego materialu wybuchowego.Material wybuchowy wedlug wynalazku zawiera jako plastyfikator mieszanine skladajaca sie z 25—45% wagowych estrów dwu-2- etyloheksylowych kwasów dwukarboksylowych, zawierajacych 2—5 grup metyleno¬ wych, 33—55% wagowych estrów i oligoestrów 2-etyloheksylowych kwasów hydroksykarboksylowych, zawiera¬ jacych 3—5 grup metylenowych oraz 15—25% wagowych estrów 2-etyloheksylowych hydroksykwasów i kwasów dwukarboksylowych o ciezarze czasteczkowym do 600.Stosunek wagowy poszczególnych estrów 2-etyloheksylowych w kazdej z wyzej przytoczonych grup estrów praktycznie moze byc dowolny. Korzystne jest jednak aby sklad kazdej grupy byl zróznicowany, to jest aby w kazdej grupie wymienionych estrów wystepowalo kilku przedstawicieli danej grupy.Jako grupe estrów dwu-2 etyloheksylowych wyzej wymienionych kwasów dwukarboksylowych wymienia sie przykladowo estry kwasów adypinowego, glutarowego i bursztynowego, a jako grupe estrów 2-etyloheksylo¬ wych wyzej wymienionych kwasów hydroksykarboksylowych wymienia sie przykladowo estry i oligoestry kwa¬ sów hydroksykapronowego, hydroksywalerianowego i hydroksymaslowego.Jak juz zaznaczono na wstepie, dobór odpowiedniego lepiszcza zezwala na podniesienie zawartosci krysta¬ licznego materialu wybuchowego nawet do 88% wagowych w mieszaninie wybuchowej.W sklad materialu wedlug wynalazku wchodzi wiec 70—88% wagowych krystalicznego, kruszacego mate¬ rialu wybuchowego, 1-6% wagowych nitrocelulozy, jako zelatynizatora i 5—22% wagowych plastyfikatora wyzej zdefiniowanego.Wysoka zawartosc krystalicznego materialu wybuchowego w materiale wedlug wynalazku eliminuje konie¬ cznosc stosowania znaczniejszych ilosci zelatynizatora nitrocelulozowego, dodatek którego w dotychczasowych plastycznych materialach wybuchowych mial nie tylko polepszac wlasciwosci fizyko-mechaniczne tego materia¬ lu, ale równoczesnie mial spelniac role dodatku polepszajacego parametry wybuchowe produktu.Nitroceluloza jest jednak najmniej stabilnym dodatkiem w wyzej opisywanej kompozycji i wprowadzenie jej do ukladu w duzych ilosciach (do 10% wagowych) moze spowodowac obnizenie stabilnosci calego ukladu.Zredukowanie zawartosci nitrocelulozy w materiale wedlug wynalazku do 1—6% wagowych stanowi wiec jeszcze jedna, dodatkowa korzysc techniczna.Zmiekczacz stosowany w materiale wedlug wynalazku oprócz wyzej opisanych zalet wykazuje dodatkowo jeszcze te ceche, ze jest dobrym flegmatyzatorem krystalicznego materialu wybuchowego, jak tez praktycznie nie ulega wypacaniu z mieszaniny wybuchowej.Material wybuchowy wedlug wynalazku wytwarza sie na drodze ugniatania wszystkich skladników np. w ugniatarce Wernera-Pfejferera w temperaturze 60-80°C.Z homogenicznej masy wytwarza sie nastepnie detonatory i samonosne ladunki kumulacyjne, nadajace sie do stosowania np. w górnictwie i pracach geofizycznych.Przyklad. W nizej przytoczonej tablicy wskazano przykladowo sklady materialu wedlug wynalazku, jak tez jego parametry wybuchowe i wlasciwosci fizyko-mechaniczne.Jako zmiekczacz stosowano w tych materialach mieszanine estrów o skladzie: Estry dwu-2-etyloheksylowe kwasów adypinowego, glutarowego i bursztynowego - 36,7% wagowych.Estry i oligoestry 2-etyloheksylowe kwasów hydroksykapronowego, hydroksywalerianowego i hydroksyma¬ slowego- 46,3% wagowych.Estry 2-etyloheksylowe hydroksy kwasów i kwasów dwukarboksylowych o ciezarze do 550 — 17% wago¬ wych. /119635 3 Tablica | Przyklad | Heksogen | Plastyfikator | Nitroceluloza Gestosc g/cm Wytrzymalosc na rozciaganie KG/cm2 Predkosc detonacji m/s Srednica krytyczna mm' I 88 9 3 1,61 40 8100 1,0 II 84 13 3 1,60 34 8050 1,4 III 80 17 3 1,58 30 7840 2,0 IV 86 11 3 1,61 38 8100 1,0 V 80 14 6 1,61 44 8000 1,0 Zastrzezenia patentowe 1. Plastyczny material wybuchowy, stanowiacy kompozycje krystalicznego, kruszacego materialu wybu¬ chowego, nitrocelulozy i plastyfikatora, znamienny tym, ze jako zmiekczacz zawiera mieszanine o skla¬ dzie 25-45% wagowych estrów dwu-2-etyloheksylowych, kwasów dwukarboksylowych, zawierajacych 2-5 grup metylenowych, 35-55% wagowych estrów i oligoestrów 2-etyloheksylowych kwasów hydroksykarboksylowych, zawierajacych 3—5 grup metylenowych oraz 15—25*% wagowych estrów 2-etyloheksylowych hydroksykwasów i kwasów dwukarboksylowych o ciezarze równowaznikowym dochodzacym do 600. 2. Plastyczny material wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 70-88% wagowych krystali¬ cznego, kruszacego materialu wybuchowego, 1-6% wagowych nitrocelulozy i 5-22% wagowych plastyfikatora. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Plastyczny material wybuchowy, stanowiacy kompozycje krystalicznego, kruszacego materialu wybu¬ chowego, nitrocelulozy i plastyfikatora, znamienny tym, ze jako zmiekczacz zawiera mieszanine o skla¬ dzie 25-45% wagowych estrów dwu-2-etyloheksylowych, kwasów dwukarboksylowych, zawierajacych 2-5 grup metylenowych, 35-55% wagowych estrów i oligoestrów 2-etyloheksylowych kwasów hydroksykarboksylowych, zawierajacych 3—5 grup metylenowych oraz 15—25*% wagowych estrów 2-etyloheksylowych hydroksykwasów i kwasów dwukarboksylowych o ciezarze równowaznikowym dochodzacym do 600.
2. 2. Plastyczny material wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 70-88% wagowych krystali¬ cznego, kruszacego materialu wybuchowego, 1-6% wagowych nitrocelulozy i 5-22% wagowych plastyfikatora. PL