SE452799B - Sett att framstella ringformiga laddningar och enligt settet framstellda laddningar - Google Patents

Description

452 799 aktuella laddningens ytterperiferi och i andra ändan lika med skivsprängämnets tjocklek dividerat med den aktuella laddning- ens innerperiferi. Gjutning i en horisontell form torde för övrigt vara det bästa sättet att framställa skivsprängämnen av här aktuell typ. Formen beläggs därvid lämpligen med silikon eller teflon invändigt. I denna form, som kan vara försedd med mellanlägg för att direkt ge den önskade bandbredden som dock även kan åstadkommas på annat sätt t ex genom uppkapning av en större skiva, gjutes sprängämnet uppblandat med ett lämpligen bindemedel, som samtidigt sänker laddningens detonationshastig- het, ett fyllmedel med hög densitet för att höja laddningens densitet samt gasblåsor i form av gasfyllda mikrosfärer av glas eller plast för att sänka laddningens kritiska diameter och garantera en säker övertändning samt ett eventuellt ytaktivt medel såsom lecitin för att öka blandningens flytbarhet. Ett annat sätt att förbättra gjutblandningens flytbarhet så att denna flyter ut till ett horisontellt jämntjockt skikt i formen är att utnyttja partikelformiga komponenter såsom spräng- och fyllmedel med noga avvägd partikelstorleksfördelning.

Beträffande övriga allmänna data angående laddningar för sprängfogning av metaller hänvisas till vår egen svenska patentansökan "Explosiv laddning samt sätt att framställa den- samma" (inlämnad samtidigt med denna ansökan).

Som redan nämnts skall laddningen innehålla ett bindemedel. _ Detta bör vara ett polymert, vid rumstemperatur härdande bindemedel, som tillåter gjutning av laddningar. Bindemedlet får inte påverka explosivämnet negativt genom en okontroll- erad exoterm härdningsprocess och skall i härdat tillstånd ge laddningen önskad flexibilitet såsom tillräcklig elasticitet och självbärande egenskaper. Som regel torde en halt om ca 50% polymert bindemedel ge önskade egenskaper.

För sprängfogning lämpliga explosivämnen är i första hand pentyl men även trotyl, oktogen, hexogen och ammoniumnitrat torde kunna användas.

Enligt en föredragen variant på uppfinningen utnyttjas ett polyuretanbaserat bindemedelsystem bestående av endera nedan angivna diisocyanater eller deras isomerblandningar (förhållandet 1:1) samt en polyhydroxiförening på 2í-kapro- laktonbasis.

Vid tillämpning av förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan som polyisocyanater enhetliga ämnen eller blandningar av sådana komma till användning. Polyisocyanaterna skall ha minst två -NCO-grupper. Polyisocyanater med upp till sex NCO- grupper kan komma till användning. Polyisocyanaterna kan ha alifatisk, cycloalifatisk, aralifatisk, aromatisk eller heterocyklisk molekylstruktur. 452 799 Som exempel på användbara polyisocyanater kan följande nämnas: 2,4-toluendiisocyanat resp. 2,6-toluendiisocyanat eller deras isomera blandningar: difenylmetan-4,4-diisocyanat, difenyldimetylmetan-4,4- diisocyanat, trifenyl-4,4,4-triisocyanat, fenylen-l,4- diisocyanat-2,2-6,6-tetrametyldifenylmetan-4,4-diisocyanat, difenyl-4,4-diisocyanat, difenyleter-4,4-diisocyanat eller deras halogensubstituerade derivat: 2,6-diisopropylen-l,3-diisocyanat, m-xylen-diisocyanat, p- xylen-diisocyanat, tetrametyl-p-xylendiisocyanat, dimer av toluen-2,4-diisocyanat, cyclohexan-1,4-diisocyanat, 1,2,3,4,5,6-hexahydrodifenylmetan-4,4-diisocyanat, naftalen- 1,5-diisocyanat.

I stället för ovannämnda polyisocyanater kan även en mångfald additionsprodukter med isocyanatändgrupper komma till användning. Dessa additionsprodukter tillverkas på så sätt, att man reagerar en polyhydroxiförening med polyisocyanat i sådant förhållande, att man erhåller minst tvâ isocyanat- grupper per molekyl i överskott. I vissa fall kan överskottet av isocyanatgrupper uppgå till sex stycken per molekyl.

De för tillverkningen enligt uppfinningen användbara polyhydroxiföreningarna kan sammanfattas under begreppet polyetrar. Dessa polyetrar kan till sin natur vara uppbyggda på alifatisk eller aromatisk molekylstruktur. Antalet hydroxigrupper per molekyl som är disponibla för reaktionen med polyisocyanaterna kan variera från två till sex. Som exempel på dylika föreningar kan nämnas sådana som är tillverkade av alifatiska dioler, trioler, tetroler, pentoler och hexoler, samt alifatiska diaminer, som inítiatorer. Dessa alifatiska polyoler och diaminer har lämpligen raka kedjor innehållande två till sex kolatomer.

Genom anlagring av etylenoxid, propylenoxid resp. tetrahydrofuran till initiatorerna erhålles två- till sex- funktionella produkter med molekylvikter varierande mellan 100 och 10 000. Dessa ovan beskrivna polyetrar är alifatiska föreningar. För framställning av formmassorna enligt uppfinningen kan emellertid med fördel även polyetrar på aromatisk basis med fem- eller sexledade ringar komma till användning. Exempel på dylika föreningar är reaktionsprodukter mellan etylenoxid, propylenoxid resp. tetradydrofuran och dihydroxidifenyluretan, dihydroxidifenylpropan, dihydroxidifenyl, eller dihydroxihydantoin. 452 799 Dessa aromatiska polyetrar kan innefattas i följande allmänna formler: R Hw-ÉH -(cH,_),,),,~o - @-A_ Q - o- (KLQP. eller 'ï C!{"C»fi"¥¥ çl-Ia/p I? CH§ CFIC [IQ H O CH | 3 A betecknar en enkel bindning, -CH2- eller-C- 1 CH3 och P = 1 och R = H eller CH3 P = 3 och R = H samt n = 1 - 5 Molekylvikten hos dessa föreningar ligger mellan 300 och 800.

Dessa ovanbeskrivna föreningar reagerar med polyisocyanater genom polyaddition. Följande system är användbara tack vare låg viskositet, låg exoterm och lång "pot life".

Isoforondiisocyanat (3-isocyanatometyl-3, 5, 5-trimetyl- cyclohexylisocyanat).

NCO NCO 452 799 5 _ eller 2,2,4-trimetylhexametylendiisocyanat OCN NCO eller 2,4,4-trimetylhexametylendiisocyanat OCN NCO eller deras isomerblandning (förhållande 1:1) NCO-halten för dessa isocyanater skall ligga mellan 30 och 40 %.

Som polyhydroxiföreningar användes företrädesvis polyetrar pà S3- kaprolakton-basis. ä? S? R~OH + @_-> R~O~C~(CH2)5-0|-\ o 9 ”0 ..

Rn-cwmß; oH R-o~¶c_(c+/2>5-c>]¿+/ R- kan vara vilken -OH-terminerad förening som helst.

Förutsättning är emellertid att OH-gruppen är Erimär. 452 799 Funktionalitet 2-funktionell: HO-«-»»^-OH 3-funktionell: HO-v^-ï--OH OH 4-funktionell: flo- ::>Mfl_,,-on H0- örwon Polyestrar har den nackdelen att de oftast är högviskösa, spröda och ger en snabb och hög temperaturstegring vid polymerisation.

Lågviskösa polyestersystem innehåller hälsofarliga monomerer.

De för polymerisation av polyestrar använda katalysator- typerna inhiberas av nitroföreningar och nitratestrar.

Polyestrar är därför olämpliga för detta ändamål.

Silikoner som har elastiska egenskaper kan däremot användas, åtminstone i vissa fall. Dessutom härdar de ut fullständigt vid rumstemperatur utan snabba exotermer. Däremot är priset ofördelaktigt jämfört med isoforonbaserade poluretansystem.

Dessutom är viskositeten oftast högre för silikonsystemen.

Hållfastheten för silikon är ej heller lika hög som för polyuretansystemen. Epoxiplaster kan däremot som regel ej användas då katalysatorerna ofta inte är kompatibla med sprängämne.

Laddningens uppbyggnad För att en tillräckligt god sammanhållning skall erhållas bör laddningens olika skikt limmas mot varandra. Detta kan antingen ske med separat lim eller genom att utnyttja det polymera bindemedlet. I det första fallet kan limytorna t.ex. beläggas med en härdande polyuretan som innehåller ett överskott av polyol. I det andra fallet kan det polymera bindemedlets härdníng fördröjas i dess mot formen vända ytskikt. Detta kan t ex ske genom att formens insida beläggs med en viss typ av silikongummi som har en härdnings- inhiberande effekt på polyuretan. 452 799 Limningen av de olika skikten mot varandra kan även utnyttjas för att dela upp laddningen medelst inerta skikt vilket sänker dess detonationshastighet. Laddningen kan även armeras medelst glasfiber- mattor eller annat material i samband med formningen av densamma.

Ett sätt att ge laddningen önskad form går ut på att det bandformiga skivsprängämnet rullas över en matris.

Uppfinningen har definierats i de efterföljande patentkraven.

Figur l visar en första variant pá uppfinningen med flera koncentriska skikt av bandformigt skrivsprängämne medan figur 2 visar en annan typ av laddning framställd av spirallindade skikt av bandformigt skiv- sprängämne. På figurerna betecknar 1 skivsprängämne, 2 limfogar och 3 en yttre armering och/eller buffert och 4 en fördämning. En lämplig tjocklek på för här aktuellt skivsprängämne kan vara 3-10 mm.

Tillverkningsexempel Följande komponenter och mängder blandades: Isoforondiisocyanat: 15% Polyol: 30% "Pot life" > l tim Grovkornigt pentyl: 24% Finkornig pentyl: 6% Glasmikrosfärer: 3% Zinkpulver: 2l,5% Lecitin: 0,5% Komponenterna blandades under vacuum i en planetknàd vid 10 mm Hg. 452 799 Därefter hälldes den på ett silikonbelagt underlag. Silikon av kondensationstyp användes.

Efter 12 tim togs skivan ur formen. Dess undersida var klibbig som ovan nämnts. Bitar klipptes ur som sedan limmades ihop till en ring- laddning enligt figur 2. Denna laddning användes sedan som spräng- svetsladdning enligt patent.

Skivsprängämnet var så elastiskt att det kunde böjas till en 20 mm krökning utan att spricka. 86-09-25

Claims (2)

1. 2. 452 799 Patentkrav Sätt att framställa ringformiga laddningar för sprängfogning av grova rör såsom piplines kännetecknat därav att laddningarna formas ur bandformigt elastiskt deformerbart skivsprängämne som lindas och sammanfogas till en cirkulär jämntjock ring med önskad ytterdiameter bestående av flera tätt mot varandra anliggande skikt. Sätt enligt krav l kännetecknat därav att det bandformiga skivsprängämnet lindas i flera sammanhängande varandra täckande skikt. Sätt enligt krav l kännetecknat därav att det bandformiga skivsprängämnet lindas i flera ringformiga koncentriskt anordnade skikt. Sätt enligt något av föregående krav kännetecknat därav att de olika skikten av bandformigt skivsprängämnet lindas över en matris. Sätt enligt krav 2 kännetecknat därav att skivsprängämnet före lindningen avfasas mot ändarna. Sätt enligt något av föregående krav kännetecknat därav att de olika skikten limmas mot varandra och att den färdiga laddningen eventuellt armeras med mot densamma limmad glasfiberväv eller motsvarande. Sätt enligt något av kraven 1-5 kännetecknat därav att inerta skikt anbringas i fogarna mellan de olika skikten av bandformigt skivsprängämne. Laddning framställd enligt sättet enligt något av kraven l-7 kännetecknad därav att den består av till en cirkulär jämntjock ring lindat bandformigt skivsprängämne innehållande ett högenergisprängämne såsom trotyl, pentyl, oktogen eller hexogen alternativt ammoniumnitrat, metall- eller metalloxidpulver, mikrosfärer samt ett polymert bindemedel baserat på endera en av följande diisocyanater: Isoforondiisocyanat (= 3-isocyanatometyl-3,5,5-trimetylcyclohexylisocyanat), 2,2,4-trimetylhexametylendiisocyanat

2.4.4~trimetylhexametylendiisocyanat eller deras isomerblandning (förhållande 1:1) och med en NCO- halt mellan 30 och 40 %. Samt en áf-kaprolaktonbaserad polyeter.- Fig. l föreslås för publicering.