SE456422B

SE456422B - Sprengemneskomposition

Info

Publication number: SE456422B
Application number: SE8403698A
Authority: SE
Inventors: F Takeuchi; M Takahashi; H Sakai
Original assignee: Nippon Oils & Fats Co Ltd
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1988-10-03
Also published as: JPH0428676B2; SE8403698L; SE8403698D0; JPS6021891A; CA1217345A; US4547234A

Description

456 422 10 15 20 25 30 35 2 mikrosfärer är högre än 0,1 g/cm3, beroende pá inne- Följ- aktligen är användningen av oorganiska ihåliga mikro- boende egenskaper och pá skalväggens tjocklek. sfärer ofördelaktig för hállfastheten av det resulteran- de sprängämnet dels på grund av den relativa inert- heten av mikrosfärerna vid explosionen och dels på grund av míkrosfärernas höga kostnad. Vidare har många typer av oorganiska ihåliga mikrosfärer en hög mekanisk styrka och är svàrbrytbara under lågt tryck, varför ett sprängmedel som innehåller oorganiska ihåliga mikrosfärer är dåligt vad gäller mängden värme som tillföres sprängmedlet genom den adiabatiska kompres- sionen av gas som finns inuti de oorganiska mikrosfä- rerna och tjänar som en initiator för sprängmedlets detonation, varför sprängämnet har dålig detonations- känslighet.

För att undvika dessa nackdelar har det gjorts försök att förbättra detonationsegenskapen för ett sprängämne utan att försämra dess styrka, vilka för- sök har gått ut på att införliva ihåliga mikrosfärer av harts (i det följande ihåliga hartsmikrosfärer) i sprängämnet, vilket harts tjänar som ett brännbart material vid sprängämnets explosion.

Det finns tvâ olika kända ihåliga hartsmikrosfä- rer, nämligen ihåliga mikrosfärer av termoplastisk harts och ihåliga mikrosfärer av härdharts.

Exempelvis beskrivs i US-3 773 573 att dynamit, gelatiniserat nitrometansprängämne, stöpt sprângämne och slurry-sprängämne, som innehåller 0,1-2 vikt% ihåliga mikrosfärer av termoplastískt harts, bestående av en vinylidenklorid-akrylonitri1-metylmetakrylatter- polymerharts (i det följande kallat Saran som är ett registrerat varumärke tillhörande Dow Chemical Co.) med en densitet av 0,032 g/cm3 och en partikelstorlek av 5-100 um, är överlägsna vad gäller hállfasthet sådana sprängmedel som innehåller oorganiska ihåliga mikrosfärer eller ihåliga mikrosfärer av fenolhärdharts, 10 15 20 25 30 35 456 422 3 beroende på terpolymerhartsets reaktivitet.

Det har vidare i US-4 110 134 föreslagits ett sprängmedel baserat på vatten-i-oljaemulsion, inne- hållande 0,25-l vikt% ihåliga mikrosfärer av Saran- termoplastharts eller ihåliga mikrosfärer av fenol- härdharts, vilka mikrosfärer har en densitet pá 0,032 g/cm3 och en medelpartikelstorlek av 30 pm, vilket sprängmedel kan detoneras efter ett år eller en längre tid i en patron med liten diameter (l,25 inch) med hjälp av en nr 6 tändhatt utan något sensíbiliserings- medel och detonationskatalysator.

Emellertid har dessa ihåliga hartsmikrosfärer ett skal som består av ett enkelskikt av termoplastiskt harts eller härdharts och har följande olägenheter.

De ihåliga mikrosfärerna av termoplastiskt harts har låg densitet, dvs ett tunt skal, så att de lätt komprimeras även under ett relativt lågt tryck och krossas ofta under sprängämnets framställning. Det termoplastiska hartset har vidare en mjukningspunkt, varför när vissa typer av sprängmedel framställs - exempelvis vatten-gelsprängmedel som skall blandas med ihåliga mikrosfärer vid hög temperatur - krossas de ihåliga mikrosfärerna av termoplastiskt harts lätt under inflytande av värme och tryck. för vilka spräng- medlen utsättas under framställningen.

När en del av de ihåliga mikrosfärerna krossas under framställningen av ett sprängmedel som innehåller ihåliga mikrosfärer uppstår läckning av gas efterhand som sprängmedlet lagras, vilket resulterar i att spräng- medlet icke har en tillräckligt hög detonationskäns- lighet vid låg temperatur, när väl en lång lagringstid förflutit. Vidare är det så, att när ett sprängämne som innehåller ihåliga mikrosfärer fått en del av sina sfärer krossade under sprängämnets framställning, har sprängämnet dålig motståndskraft mot stöt fràn en föregående explosion i ett intilliggande borrhål vid sprängytan, varför sprängämnet lätt icke alls 456 422 10 15 20 25 30 35 4 tänder eller feltânder, varför det är farligt att lagra.

Ihåliga mikrosfärer av härdharts har en relativt hög densitet och därför samma nackdelar som de ovan beskrivna ihåliga oorganiska mikrosfärerna. Med andra ord, för att framställa ett sprängämne med en låg specifik vikt måste en relativt stor mängd av åtminstone l vikt% ihåliga mikrosfärer av härdharts införlivas i sprängmedlet. Till följd av detta blir sprängämnets syrebalans lätt negativ och dess efterdetonationsrök får lätt ogynnsam sammansättning beroende på ofull- ständig detonation. Ihåliga mikrosfärer av härdharts har vidare svårt att krossas beroende på sitt relativt tjocka skal, varför ett sprängämne innehållande ihåliga mikrosfärer av härdharts har svårt att få den värme- mängd som skall tillföras sprängämnet genom den adia- batiska kompressionen av gas, som finns i mikrosfärerna av härdharts och tjänar som en initiator för spräng- ämnets detonation, så att sprängämnet har dålig de- tonationskänslighet.

Sammanfattning av uppfinningen- Uppfinnarna bakom föreliggande uppfinning har gjort olika undersökningar för att övervinna nackdelarna hos sprängämneskompositioner-som innehåller de ovan nämnda konventionella_mikroporerna, och har funnit att när ett sprängämne innehåller specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärer som icke krossas under produktionen av sprängämnet och icke ger upphov till påver efter- detonationsrök vid sprängämnets explosion, har spräng- ämnet en remarkabelt låg detonationstemperatur i en patron med liten diameter (25 mm) också efter en lång tidsperiod. Denna upptäckt har lett till föreliggande uppfinning.

Sålunda ligger uppfinningens särdrag i åstadkomman- det av en sprängämneskomposition innehållande mikro- porer, som består av ihåliga mikrosfärer av termoplast- harts och överdragna med ett härdharts. 10 15 20 25 30 35 456 422 5 Beskrivning av den föredragna utföringsformen De specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärerna som skall användas i uppfinningen är ihåliga mikrosfärer av termoplastharts och överdragna med ett härdharts och har sålunda ett tvàskiktsskal i motsats till kon- ventionella mikrosfärer, vars skal består av ett enda skikt.

Som termoplastharts utgörande innerväggen av de specifikt avgränsade ihåliga mikrosfârerna i före- liggande uppfinning används exempelvis vinylidenklorid- -akrylonitri1-metylakrylat terpolymerharts, akrylo- nitril-metylmetakrylat sampolymerharts, vinyliden- -klorid-akrylonitril-metylmetakrylat terpolymerharts, vinylidenklorid-akrylonitril-vinylacetat terpolymer- harts, vinylidenklorid-akrylonitril sampolymerharts, vinylidenklorid-akrylonitril-etylakrylat terpolymerharts, vinylidenklorid-metylmetakrylat sampolymerharts, akrylo- nitril-vinylacetat sampolymerharts och liknande. Bland dessa föredrages vinylidenklorid-akrylonitril~metyl- akrylat terpolymerharts, akrylonitril-metylmetakrylat sampolymerharts, vinylidenklorid~akrylonitril-metyl- metakrylat terpolymerharts och viny1idenklorid-akry1o- nitril-vinylacetat terpolymerharts.

Som mikrosfärmaterial för de specifikt avgränsa- de ihåliga míkrosfärerna i uppfinningen kan användas ihåliga mikrosfärer som har erhållits genom vârmning och skumning och expandering av oskummade ihåliga mikrosfärer till ihåliga mikrosfärer med en medelpar- tikelstorlek på 10-100 pm och en densitet pà o,oos-o,oa g/cm3, företrädesvis o,oo7-o,oe g/cm3, varvid de oskummade ihåliga mikrosfärerna består av ett skal som bildats av ett av de ovan beskrivna ter- moplastiska hartserna och ett i skalet ingående kol- väte med låg bindpunkt, såsom isobutan eller liknande.

Som ihåliga mikrosfärer enligt ovan kan användas oskummat "Matsumoto Microsphere F-20 eller F-30" (varu- märken) salufört av Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., oskum- 10 l5 20 25 30 35 456 422 6 mat "Matsumoto Microsphere F-50 eller F-60" (varumär- ken) framställt av samma företag, och oskummat och skummat "Expancel" (varumärke) salufört av Kemanord Co., Ltd.

Som härdharts för användning som överdrag pà utsidan av de ovan beskrivna ihåliga mikrosfärerna av termoplastiskt harts används exempelvis melamin- -formaldehydharts, fenol-formaldehydharts, urea-form- aldehydharts, resorcinol-formaldehydharts, epoxiharts, omättat polyesterharts, silikonharts, furanharts och liknande.

Som ovan beskrivet melamin-formaldehydharts kan "Ulamíne P6l00" Toatsu Chemicals Inc. användas; som fenol-formaldehyd- harts kan t ex "Sumilite Resin PR-968" salufört av Sumitomo Bakelite Co., Ltd. användas; t ex (varumärke) salufört av Mitsui (varumärke) som urea-formaldehydharts kan t ex "Igetalime UA-90530" (varumärke) salufört av Sumitomo Bakelite Co., Ltd. användas; och som resorcinol-formaldehydharts kan "Sumilite Resin PR-150" av Sumitomo Bakelite Co., Ltd. användas. t ex (varumärke) salufört De specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärerna enligt uppfinningen, vilka har tvåskíktsuppbyggnad bestående av de ovan beskrivna ihåliga míkrosfärerna av termoplastiskt harts och överdragna med det ovan beskrivna härdhartset, har en medelpartikelstorlek på ca 20-150 pm och en densitet pá ca 0,007-0,1 g/cm3, företrädesvis o,o1-o,o7 g/em3. ved gäller :hänge mikrosfärer av termoplastharts och överdragna med ett härdharts är de med en medelpartikelstorlek på mindre än 20 pm svårt att framställa och är de med en medelpartikelstorlek på mer än 150 pm benägna att sänka detonationshastigheten hos det resulterande sprängämnet; och vidare är de med en densitet på lägre än 0.007 g/cm3 svårt att framställa och är de med en densitet på högre än 0,1 g/cm3 benägna att sänka detonatíonskänsligheten hos det resulterande spräng- 10 15 20 25 30 456 422 7 ämnet. Därför kan sådana ihåliga mikrosfärer som har en medelpartikelstorlek eller en densitet som ligger utanför de i föreliggande uppfinning definierade grän- serna icke användas med framgång.

De ovan beskrivna, specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärerna enligt uppfinningen ingår i en spräng- ämneskomposition i en mängd av 0,05-4 vikt%, företrä- desvis 0,l-3 vikt%, baserat pá totalmängden av spräng- ämneskompositionen. Om mängden är mindre än 0,05 vikt% kan uppfinningens effekt icke helt uppnås. Om mängden däremot överskrider 4 vikt% tenderar sprängämneskompo- sitionen att få làg detonationshastighet och att få negativ syrebalans, resulterande i en efterdetonations- rök med ogynnsam sammansättning.

Föreliggande uppfinning kan appliceras på alla sedvanliga sprängämnen som innehåller mikroporer, exempelvis vatten-gelsprängämne, dynamit, gelatinise- rat nitrometansprängämne, stöpt sprängämne, ammonium- nitrat-bränsleoljablandning och liknande.

Vatten-gelsprängämnet innefattar konventionellt slurry-sprängämne och sprängämne av o1ja-i-vattenemul- sionstyp.

Slurry-sprängämnet innefattar alla de vanligen kända slurry-sprängämneskompositionerna, och, t ex innefattar ett oorganiskt oxidationssalt bestående i huvudsak av ammoniumnitrat; vatten; ett förbrännbart material, såsom formamid, etylenglykol, aluminiumpulver eller liknande; ett organiskt sensibiliseringsmedel, såsom monometylaminnitrat eller liknande; ett förtjock- ningsmedel, såsom guargummi eller liknande; och mikro- porer.

Sprängämnet av vatten-i-oljaemulsionstyp innefattar alla de allmänt kända sprängämneskompositionerna av vatten-i-oljaemulsionstyp och innefattar exempelvis en dispersionsfas bildad av en vattenhaltig oxidations- medellösning bestående av vatten och ett oorganiskt oxidationssalt, huvudsakligen ammoniumnitrat; en kon- 456 422 10 15 20 25 30 35 8 tinuerlig fas bildad av ett förbrännbart material bestående av olja, såsom ett mikrokristallint vax, flytande paraffin eller liknande; ett emulgeringsmedel; och mikroporer. ° Ett typiskt förfarande för framställning av de specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärerna för upp- finningen beskrivs nedan.

Oskummade ihåliga mikrosfärer av ett kommersiellt tillgängligt termoplastiskt harts (t ex Saran) skummas och expanderas till en önskad medelpartikelstorlek och en önskad densitet genom att de omröres med hög hastighet i varmt vatten som hàlles vid korrekt tempe- ratur, varpå kallvatten tillsättes massan för att stoppa skumningen och expansionen.

De erhållna ihåliga mikrosfärerna av termoplastiskt harts tillsättes varmvatten. som hàlles vid en korrekt temperatur, tillsammans med ett härdharts (t ex melamin- -formaldehydharts) så att de ihåliga mikrosfärerna ' av termoplastiskt harts dispergeras homogent i vattnet och härdhartset löses homogent i vattnet. Därpå till- sättes 5% vattenlösning av svavelsyra till dispersionen och den resulterande massan.omröres under en förutbe- stämd tid så att det erhålles de ihåliga mikrosfärerna av termoplastiskt harts överdragna med härdhartset.

Sprängämnen kan framställas med ett konventionellt förfarande genom användning av de resulterande ihåliga mikrosfärerna istället för de vanligen använda mikro- porerna.

I det följande beskrivs icke begränsande exempel på uppfinningen. Förfarandet för framställning av de specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärerna som används i exemplen beskrivs i referensexemplen. I exemplen betyder "delar" viktdelar.

Referensexempel l -rin via eo-ss°c hane: varmvatten tinsantes 200 g oskummade ihåliga mikrosfärer av vinylidenklo- rid-akrylonitril-metylmetakrylat terpolymerharts (varu- 10 15 20 25 30 35 456 422 9 märke: Matsumoto Microsphere F-30, salufört av Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.), varpå skedde omrörning med hög skumning och expandering. Efter ca 2 tillsattes kallvatten för kylning till på icke högre än 60°C och för stoppan- hastighet för min omrörning en temperatur de av skumningen och expansionen. De resulterande ihåliga mikrosfärerna hade en medelpartikelstorlek på 40um och en densitet på 0,022 g/cm3.

Därpå omrördes 150 g av de erhållna ihåliga mikro- sfärerna med hög hastighet i 20 l varmvatten, som hölls vid 50-55°C, i och för dispergering av de ihåliga mikrosfärerna i vattnet. Därpå löstes 150 g melamin- -formaldehydharts (varumärke: Ulamine 6100, saluförd av Mitsui Toatsu Chemicals Inc.) homogent i dispersionen av de ihåliga mikrosfårerna, och detta under omrörning, och ytterligare 500 g av en 5% vattenhaltig lösning av svavelsyra tillsattes dispersionen. Den resulterande blandningen omrördes i ytterligare 2 h, varvid erhölls ihåliga mikrosfärer av vinylidenklorid-akrylonitril- -metylmetakrylat sampolymerharts överdragna med melamin- -formaldehydharts (i det följande förkortat till M-över- draget SaMB). De erhållna ihåliga mikrosfärerna hade en medelpartíkelstorlek pá 50 um och en densitet på 0,03 g/cm3.

Referensexemgel 2 Proceduren enligt referensexempel 1 upprepades, med undantag av att referensexemplets l melamin-form- aldehydharts utbyttes mot fenol-formaldehydharts (varu- märke: Sumilite Resin PR-968, salufört av Sumitomo Bakelite Co.. Ltd.), varvid erhölls ihåliga mikrosfä- rer av vinylidenklorid-akrylonitril-metylmetakrylat terpolymerharts överdragna med fenol-formaldehydharts (i det följande avkortat till P-överdraget SaMB).

De erhållna ihåliga mikrosfärerna hade en medelpartikel- storlek pà 60 um och en densitet på 0,035 g/cm3.

Referensexemgel 3 Proceduren enligt referensexempel l upprepades, 456 422 10 15 20 25 30 35 10 med undantag av att i stället för ihåliga mikrosfärer av vinylidenklorid-akrylonitril-metylmetakrylat ter- polymerharts användes ihåliga mikrosfärer av akrylo- nitril-metylmetakrylat sampolymerharts (varumärke: Matsumoto Microsphere F-50, salufört av Matsumoto Yushi-Seíyaku Co.)_och i stället för me1amin-formalde- hydharts användes urea-formaldehydharts (varumärke: Igeltalime UA-90530, salufört av Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), varvid erhölls ihåliga mikrosfärer av akrylonitril-metylmetakrylat sampolymerharts överdragna med urea-formaldehydharts (i det följande avkortat till U-överdraget AcMB). De erhållna ihåliga mikro- sfärerna hade en medelpartikelstorlek på 30 um och en densitet på 0,032 g/cm3.

Referensexemoel 4 Proceduren i referensexempel 3 upprepades, förutom _att en skumnings- och expansionstemperatur på 70-75°C användes 1 stället för so-ss°c, resorcino1-f0rma1ae- hydharts (varumärke: Sumilite Resin PR-150, salufört av Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) användes i stället för urea-formaldehydhartset och paraformaldehyd använ- des istället för den 5% vattenlösningen av svavelsyra, varvid erhölls ihåliga mikrosfärer av akrylonitril- -metylmetakrylat sampolymerharts överdragna med resor- cinol-formaldehydharts (i det följande förkortat till R-överdraget ACMB). De erhållna ihåliga mikrosfärerna hade en medelpartikelstorlek på 30 um och en densitet på 0,062 g/cm3.

Exempel l-5 Slurry-sprängämnen med en komposition enligt exempel 1-5 i tabell 1 framställdes på följande sätt.

I en vertikal knàdare infördes först 14,3 delar vatten och sedan en dispersion av 0,2 delar guargummi i 9,0 delar formamid, och den resulterande blandningen omrördes för erhållande av en gelad produkt.

Till den gelade produkten sattes sedan 50,9 delar ammoniumnitrat, 12,8 delar natriumnitrat och 12,8 delar 10 15 20 25 30 35 456 422 ll aluminiumpulver, och den resulterade blandningen knàda- des med en hastighet pá 30 rpm tills en homogen bland- ning erhölls. Den erhållna homogena blandningen blandades med en given mängd av var och en av de ihåliga mikro- sfärerna som erhölls enligt referensexemplen l-4, och den erhållna blandningen knàdades ytterligare till en homogen blandning i och för erhållande av ett slurry-sprängmedel.

Vart och ett av de erhållna slurry-sprängämnena satsades i ett polyetenrör med diametern 25 mm, så att det erhölls en provpatron med ett innehåll av sprängämne på 100 g, vilket användes i följande presta- tionstester: (A) densiteten (g/cm3) av sprängämnet strax efter produktionen; (B) lägsta detonationstemperatur (i det följande för- kortat till MIT) (OC) av sprängämnet strax efter produktion, vilken temperatur bestämmes genom detonering av sprängämnet med hjälp av en nr 6 tändhatt med ett temperaturintervall pà 5°C; (C) mängd (l/kg) av koloxid (CO) och av kväveoxid (NOX) i efterdetonationsröken efter explosion av l kg sprängämne strax efter produktion; (D) styrkan av sprängämnet strax efter produktion, vilken representeras av "ballistic mortar ratio" (i det följande avkortat till MB) (%) uppmätt enligt JIS; (E) densiteten av sprängämnet ett år efter produktionen; (F) MIT (OC) av sprängämnet ett år efter produktion.

De erhållna resultaten visas i tabell l.

Exempel l-l0 Slurry-sprängämnen med en sammansättning enligt exempel 6-10 i tabell 1 framställdes på följande sätt.

I en vertikal knådare, försedd med värmningsmedel och värmeisoleringsmedel, tillfördes först 10 delar hett vatten, som hölls vid 90°C, varpå 54,3 delar ammoniumnitrat och 25 delar monoetylaminnitrat upp- 456 422 10 12 löstes i vattnet för erhållande av en vattenhaltig lösning av nifrat, vilken lösning hölls vid 7o°c.

Den vattenhaltiga lösningen omrördes sedan tillsammans med en dispersion av 0,7 delar guargummi och 10 delar formamid, i och för erhållande av en gelad produkt.

Den gelade produkten knâdades ytterligare med en bestämd mängd av var och en av de ihåliga mikrosfärera som erhölls enligt referensexemplen 1-4, tills det erhölls en homogen blandning och därmed ett slurry- -sprängämne. En provpatron framställdes av det erhållna slurrysprängämnet på samma sätt som i exemplen 1-5, vilken patron utsattes för samma tester som i exemplen l-5. De erhållna resultaten illustreras i tabell 1. 456 422 13 wwn oA| mA: mA| mA: o~| oA| mA| mA| mA: Auov BH: coﬂu lxøwøua A Eu\mv uwuuw oo.H oA.A NA_H AA.A oA.A mm.o >o.A ßo.A mo.A >o.A uxA> xﬂwﬁommm kw uum oAA QAA NAH AAA NHA wAA oAA ßAA wAA >AA Aw. :Q :O«u M A M q M Q M Q M « A@x\A. xoz xmhmcoﬂu |¥=@o~m nmcouwu uwuww W W M Mm w» V W V m M OU IHÜUWH NNHUW mwl oﬂn mA| mA: m~| oml oA| mA| mA| mA! A00. aHE A Eu\mV ßm.o mo.A oA.A oA.A mo.A_ mm.o mo.A wo_~ ßo.A mo.H uxﬂ> xﬂmﬂuomw Av Hwmswxwmcwuwwmmv I m.A 1 I I 1 o.~ | 1 | mzod cmmmuwnw>w1m Am Hwﬂšwxwmcwuwwwmv I 1 v.o I I I | m.o | | mEu< cwmmuwnw>w|D AN HwmEwxwmcwHwuwmv | 1 | w~o I | | I m.c | mämm :wmmH®Hw>w|m Aumﬁwu AA ﬁwmšwxmmcmuwwwmv |uxﬂ>. ß.o I 1 | v_o m.o I I I m.o mâmw Cwmmu¶Hw>w|E umwumu lmmcﬁc mm 1 uønuwccﬂämﬁæuwšocoä |©cmHm | æ.NA uw>~:QE:ﬂcﬂEsH< ß.o N.o ﬂëësmumsw OA °.@ w>;«wAme~øm oñ m.vA :wuuw> | æ.N~ umuuHcE:wuumZ m.wm m.om umuuﬁcšsﬁcošëﬁ oA m æ ß m m v m N A HwmEmxm H Hﬁwnmä 456 422 14 muumsøæcwwﬂmšuøwlﬁocﬂunomwu wwš m:mmu©uw>w :oo uwﬁæﬁomëmmn zumHæuxmuwëﬂæuwëuﬁﬂuuﬂcoﬂæuxm >m uwuwwmouxﬂšmuumc mmﬂﬁwcm m@Hm:wæ:wwHmEu0w|mwu: wwE mcmmu©uw>m :OO uwëæﬁomëmwl lumﬁäuxmuwšﬁæuøšlﬂﬂuuﬂcoﬁauxm >m Hwuwwmøuxﬂëmuumz mmﬁﬂmzn muumcﬂæc |wU~mEu0w|H0:wu 005 mcmmuwu0>w uwåæH0muou|umH>uxmuUEH>uwE| Iﬂﬁuuﬂcoﬁæuxmlwﬂuoﬁxcwßﬂﬁ>cH> >m uwumwmøuxﬂëmuumc mmﬁﬁmcw muuß:®>nwv~mEuow| ICMEQHGE ©0E m:wmuUu@>m :UD uwšæ~0auUu1um~>uxmuøE~>uwE lﬂﬂuuﬂcoﬁæuxmlwﬂuoﬁxcwwﬂﬁ>:ﬁ> >m uwuwumouxﬂåmuums mmwﬂmzw “m2U< "mSU< nmïmw umämw :mmmuuum>m:m :mmmu©uw>w|: :wmmuuuw>æ|m cwmmuwuwbmni Auoz 10 15 20 456 422 15 Jämförande exempel l-5 Slurry-sprängämnen framställdes pá samma sätt som i exemplen 1-5, förutom att konventionella och kommersiellt tillgängliga ihåliga míkrosfârer enligt tabell 2 användes. En provpatron framställdes av vart och ett av de erhållna slurry-sprängämnena på samma sätt som beskrivits i exemplen l-5, och denna patron utsattes för samma prestationstester som beskrivs i exempel 1-5. De erhållna resultaten återges i tabell 2.

Jämförande exempel 6-10 Slurry-sprängämnen framställdes pá samma sätt som beskrivits i exempel 6-10, förutom att konventio- nella, kommersiellt tillgängliga iháliga mikrosfärer enligt tabell 2 användes. En provpatron framställdes av vart och ett av de erhållna slurry-sprängämnena på samma sätt som beskrivs i exempel 1-5, och provpat- ronen utsattes för samma prestationstester som beskrivs i exempel 1-5. De erhållna resultaten återges i tabell 2. 456 422 16 MH OM MM MM M MM M MM OM OM Moe. HM: 11:wmWw A Eo\mv umuww MM.H MM.M MM.M MM.M ~M.M MM.M M@.H M~.M Mo.M M°.M »MM> xMmMuw@w MM Mvm .GMM OMM MMM NCM MQM MMM MMA MMM MOM MOM AM. :M M M M M M M M M M M .w«\M. xoz xmwmmmww 1x=wmWw M M M M M M M M M M .@x\M. ou 1»w»Mm Mwvww MN1 M MM1 OM M MN1 0 MM1 OM M _00. MM: xmhuw . Eo\m.

MM.° Mo.M MM.M M°.M oM.M MM.o Mo.M MQ.M MQ.M M=.M »xM> xMwMowmM 1 M.M 1 1 1 1 M.M 1 1 1 Mfmzm M_= 1 M.o 1 1 M.o 1 M.° 1 1 M mzmw .f I .lv ll I I In II \ I M.M M M MMm:MM AMMMMM 1 1 1 1 M.~ 1 1 1 1 M_~ M Mzw 1»xM>.

M uamowu mm 1 umHuMccMEmH>umE0:O2 awmcﬂc I w.N.n .Hmš/Hﬁßšﬁ-.WCAESHÉ lmvCﬂHm ß.o N.o Mëëswumsw MM @.M ø>=@@M~e»oM CM M_MM =w»»w> I GMN." ßmHUﬁCE-Jﬂhßﬂz M.MM M_oM »mM»M=e=M=oEa< OM M M M M M M M M M ﬁmmëwxw wvcmuwwämh.

N ﬂﬁwnmæ 456 422 17 .mEo\m ßH.o uuwuﬁmcww .E1 om nxmﬁuouwﬂwxwuummﬂwwwä ..muoU wwﬂnumu coﬂc: >m uumuzﬁmm .ﬁmmouohm cooﬂﬁmnouoﬁz Uﬂﬁocwsm wuﬁﬂwxmm "wxumE:um> .umumwmouxﬁswuumnﬂocww mmwﬁwsw . Eu\m Nmo.o uuwuwmcmw .E1 mm "xw~n0uw~wxwuHmm~w@wE m ..0U ﬁmuﬁëwzu :On >m ﬂuwwsﬁwm .wuwnmmouuwz cmumm "mxumE:um> _uwHmwwouxﬂE mwﬂﬁwsﬁ cmumw . Eu\m mH.o numuwmcmm .Ez cow nxwﬁuøumﬁwxwuummﬁwwwë m ..oU smucmx :muﬂxwm Ouﬂcwsz >m ﬂumwsﬂmw .A2 cooﬁﬁmm muwﬁﬂw “wxumE:um> .uwHwmwOuxwEwuum>x mmﬂﬁwzw . EU\m m~.o uuwuwmcwß .Ez mß "x0Hu0»w~0x«uumm~wUwE m ..oU m:ﬂu:uumw::m:.m:«:ﬁ2 muommcwä >m ßumwsﬁmm .omN\m~m møﬁnnsm wmmﬁw ﬂwxuwE:Hm> .uwuwwmouxwëmmﬁm mmﬂﬂwcﬁ "GEA umämw nmåwm HQEO «« ma ﬂf 456 422 10 l5 20 25 '30 35 18 Exempel ll-15 Sprängämnen av vatten-i-oljaemulsionstyp med en sammansättning enligt exempel ll-15 i tabell 3 framställdes pà följande sätt.

Till 14 delar vatten sattes 66 delar ammonium~ nitrat och 15 delar natriumnitrat, och den resulterande blandningen uppvärmdes för upplösning av nitraterna i vattnet och för erhållande av en vattenhaltig lösning av oxidationssalterna, vilken lösning hölls vid ca 90°C. En blandning av 4 delar flytande paraffin och 1 del sorbitanmonooleat uppvärmdes och smältes för erhållande av en blandning av förbrännbart material, vilken blandning hölls vid ca 90°C.

Blandningen av förbrännbart material infördes först i ett värmeisolerat kärl, varpå den vattenhaltiga lösningen av oxidationssaltet tillsattes gradvis under omrörning med hjälp av en konventionell agitator av propellerbladtyp. Efter tillsättningens slutförande agiterades den resulterande blandningen ytterligare med en hastighet på ca 1600 rpm i 5 min, varvid erhålls en vatten-i-oljaemulsíon, som hölls vid ca 85°C.

Därpå blandades vatten-i-oljaemulsionen med en bestämd mängd av var och en av de ihåliga mikrosfärerna som erhölls enligt referensexemplen l-4 i en knådare i och för erhållande av en vatten-i-oljaemulsionsspräng- ämne.

En provpatron framställdes av vart och ett av vatten-i-oljaemulsionssprängämnena på samma sätt som i exemplen l-5 och provpatronen underkastades samma prestationstester som beskrivs i exemplen l-5. De erhållna resultaten återges i tabell 3.

Exempel 16-18 Sprängämnen av vatten-i-oljaemulsionstyp med en sammansättning enligt exempel 16-18 i tabell 3 framställdes på samma sätt som beskrivs i exemplen ll-15.

En provpatron framställdes av vart och ett av 10 15 456 422 19 de erhållna sprängämnena på basis av vatten-i-olja- emulsion pà samma sätt som beskrivits i exemplen l-5 och patronen utsattes för samma prestationstester som beskrivs i exemplen 1-5. De erhålla resultaten återges i tabell 3.

Exempel 19-21 Sprängämnen baserade pá vatten-i-oljaemulsion och med sammansättningen enligt exempel 19-21 i tabell 3 framställdes pà samma sätt som beskrivits i exemplen ll-15.

En provpatron framställdes av vart och ett av de erhållna sprängämnena av vatten-i-oljaemulsionstyp på samma sätt som beskrivits i exemplen l-5 och prov- patronen underkastades samma prestationstester som beskrivits i exemplen 1-5. De erhållna resultaten àterges i tabell 3. 20 456 422 .m .Hﬂüﬂﬂß EOW .HÜHWMWOHMME mmﬂﬂwcﬂ mEEmw M m~1 mN1 mml mN1 mwl mml m~1 WH1 OH1 m~1 m~| A00. HHS coﬂß _ 1%, -Mmm MM.° ~H.M ~H.M MM.M MH.~ M~.~ MM.M MM.o >o.H M=.H Mo.H »xM> xM_Mummm MM Mum ßwﬁ mﬁﬂ wﬁﬁ woﬁ woﬁ ßøﬁ oﬁﬁ oﬁﬁ oﬂﬂ moﬁ oﬁﬂ ﬁæv sm M M M M M M M M M M M _mx\H. xoz xwmwmmww =oMw I n.. ON M M M M M M M M M M M .mx\H. ou 1Hw»Mm xuwuuw oM1 m~1 MN1 OM1 MN1 m~1 o~1 QN1 MH1 MH1 MH1 Auov BH: xmuum A eu\mv om.o -.H o~.~ ~m.o H~.~ ~H.H Hm.o mm.o wo.H mo.~ wo.~ uxM> xﬂwﬂowmw Ae Hwmëmxwwcwuwmwmv 1 1 1 1 1 1 1 v.N 1 1 1 M m2U< :wmmuwuw>m1m Am Hwmëwxwmconwwmmv 1 1 1 1 1 1 1 1 >_o 1 1 M mzum :wmmumuw>m1s .N Hmmëwxwwcwuwuwmv 1 m.o 1 1 <.o 1 1 1 1 ß_o 1 M mzßm :wmmu@uw>m1m .H Hwmëwxwwcwuwwwm.

°.H 1 M.o o.H 1 M.° M_H 1 1 1 >_o M mzmm =wwm»w~w>m1: Auwﬁww H H M umwﬁocoëcmuwnuom 1ux«>v 1 M M :ﬂuumumm wøcmuæﬂm umwuwu M M 1 x«> »=M-m»mM»xo»xM: 1w@=M= MM NH MH cwuum> 1U:mﬁm mä 1 1 umuuM::«Em~>uwE0:o2 l Oﬂ I HNHOHVTHÜQEDMHßMZ 1 oﬁ mﬁ umuuﬁcaøﬂuumz ww mo mm umuu«cE:«coEE< HN om mñ æﬁ ßﬁ wﬂ mﬁ MH MM NM MM Hwnäwxm m ﬁﬂwnma 10 456 422 21 Jämförande exemøel 11-22 Sprängämnen av vatten-i-oljaemulsionstyp och med sammansättningen enligt de jämförande exemplen ll-22 i tabell 4 framställdes pà samma sätt som beskrivits i exemplen ll-15, förutom att de konventionella och på marknaden tillgängliga ihåliga mikrosfärerna enligt tabell 4 användes som ihåliga mikrosfärer.

En provpatron framställdes av vart och ett av de erhållna sprängämnena av vatten-i-oljaemulsionstyp, på samma sätt som beskrivs i exempel 1-5, och under- kastades samma prestationstester som beskrivs i exempel l-5. De erhållna resultaten återges i tabell 4. 456 422 22 .N HHonmu H mc>Huxmmn v*1H« Eow mëëmwmw um <«|H« MH MH MH MH OH MH MH MH OH MM MH MH Hua. kw: 1x=wwWM H E0\mv uøuuw .mH.H w~.H ~H_H mH.H ~H.H m~.H wH.H HH.H mo.H mm.H mo.H ßo.H vxH> xHwH0wmw uw »um eHH MHH «oH moH woH >oH mm Mm moH woH mm mm Hwv Em M M M M M M M M M M M M HMMVHV xoz xwmmmmww COHH» M M M M M M M M M M M M .Mx\H. ou 1uw»Mm 11=wouM uwuuw M MH M M M OH M M M MH OM M Huo. MM: xm-M H so\m.

~H_H -.H HH.H MH.H HH.H M~.H ~H.H HH_H >°.H H~_H Mo.H M°.H «xH> xHmHuw@M M.M 1 1 1 M.M 1 1 1 ~.M 1 1 1 ««m:m 1 M.o 1 1 1 «_o 1 1 .1 M_o 1 1 M«m:mw _umHmu 1 1 M_~ 1 1 1 °.M 1 1 1 M.M 1 ~*mzMM 1wxH>. 1 1 1 M.N 1 1 1 1 o.M 1 1 M.M H«msu wmmmwm H H H umwH0o:oE:muHnu0m |©:mHm I H w cHuumumm øø:mu>H& v m I XM> QCMHHNUWMMÅOHXHE vH NH MH :wuum> mi.. l I vﬂhﬂﬂiiﬁEﬂﬁäuwšüﬂOï 1 oH 1 umuoHxummE:Hnumz I OH. mm UMHUMEEDﬂ-HUGZ mm mw ww umuuH:E:H:oEE< mm HN ow mH wH MH MH MH MH mH NH HH Hwmåwxw wwcmumwäwh M HHwnme 10 15 20 25 456 422 23 Det framgår av ovan beskrivna experiment, att slurry-sprängämneskompositioner innehållande specifikt avgränsade ihàliga mikrosfärer enligt uppfinningen (tabell 1) är remarkabelt överlägsna slurry-spräng- ämneskompositionerna som innehåller konventionella ihåliga mikrosfärer (tabell 2) vad gäller làgtempera- turdetonationsförmàga efter en tid som representeras av den lägsta detonationstemperaturen ett år efter detonationen; och vidare är slurry-sprängämneskompo- sitionerna enligt uppfinningen överlägsna de konven- tionella s1urry-sprängämneskompositionerna vad gäller efterdetonationsrök och styrka strax efter produktionen.

Vad gäller sprängämneskompositioner på bas av vatten-i-oljaemulsioner framgår det, att sprängämnen av denna typ som innehåller specifikt avgränsade ihåliga mikrosfärer enligt uppfinningen (tabell 3) är remarka- belt överlägsna motsvarande kompositioner med konven- tionella ihåliga mikrosfärer (tabell 4), vad gäller làgtemperaturdetonationsförmåga strax efter produktion och efter en tid som representeras av den lägsta de- tonationstemperaturen strax efter produktion och ett år efter produktion; samt vidare att sprängämneskom- positionen av typ vatten-i-oljaemulsion enligt upp- finningen är överlägsen den konventionella komposi- tionen vad gäller efterdetonationsrök och styrka strax efter produktion.

Claims

456 422 10 15 20 25 30 24 PATENTKRAV

1. l. Sprängämneskomposition innehållande mikro- porer, k ä n n e t e c k n a d därav, att mikroporer- na består av ihåliga mikrosfärer av termoplastiskt harts och överdragna med ett hârdharts.

2. Komposition enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de ihåliga mikrosfärerna har en medelpartikelstorlek på 20-150 um och en den- sitet på o,oo7-o,1 g/cm3.

3. Komposition enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att det termoplastiska hartset är valt ur gruppen bestående av vinylidenk1orid-akrylo- nitrilmetylakrylat terpolymerharts, akrylonitril-me- tylmetakrylat sampolymerharts, vinylidenklorid-akrylo- nitril-metylmetakrylat terpolymerharts och vinyliden- klorid-akrylonitril-vinylacetat terpolymerharts.

4. Komposition enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att härdhartset är valt ur grup- pen bestàende av melamin-formaldehydharts, feno1-form- aldehydharts, urea-formaldehydharts, resorcinol-form- aldehydharts, epoxiharts, omättat polyesterharts, silikonharts och furanharts.

5. Komposition enligt kravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de ihåliga mikrosfärerna föreligger i en mängd pà 0,05-4 vikt%, baserat på totalmängden av sprängämneskompositionen.

6. Komposition enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d .därav, att den är en vatten-gel-spräng- ämneskomposition.

7. Komposition enligt kravet 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vatten-gel-sprängämneskom- positionen är en slurry-komposition.

8. Komposition enligt kravet 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vatten-gel-sprängämneskom- positionen är en vatten-i-oljaemulsionskomposition. 10 456 25

9. Komposition enligt kravet 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att slurry-kompositionen inne- håller oorganiska oxidationssalter, vatten, ett för- brännbart material, ett sensibiliseringsmedel, en förtjockare och mikroporer.

10. Komposition enligt kravet 8, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vatten-i-oljaemulsionen innefattar en dispergerad fas bildad av en vatten- haltig lösning av oorganiska oxidationssalter; en kontinuerlig fas bildad av förbränningsbart material som består av olja; emulgermedel; och mikroporer.

11. Komposition enligt kravet 9 eller 10, k ä n - n e t e c k n a d därav, att de oorganiska oxidations~ salterna består i huvudsak av ammoniumnitrat. 422%