WO2014008986A1 - Insensitive sprengstoffwirkmasse - Google Patents

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WO2014008986A1
WO2014008986A1 PCT/EP2013/001898 EP2013001898W WO2014008986A1 WO 2014008986 A1 WO2014008986 A1 WO 2014008986A1 EP 2013001898 W EP2013001898 W EP 2013001898W WO 2014008986 A1 WO2014008986 A1 WO 2014008986A1
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explosive
insensitive
active material
chlorinated paraffin
material according
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PCT/EP2013/001898
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Arno Hahma
Johann Licha
Oliver PHAM-SCHÖNWETTER
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Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • C06B21/0033—Shaping the mixture
    • C06B21/0041—Shaping the mixture by compression
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
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    • C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
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    • C06B45/22—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising a coated component the component base containing an organic explosive or an organic thermic component the coating containing an organic compound

Definitions

  • the invention relates to an insensitive explosive active material which requires no plasticizer and can nevertheless be realized with a high density.
  • a reduction in the density of an explosive active mass reduces its performance as it detonates. It is therefore always trying to produce explosive active materials with the highest possible density.
  • Known insensitive explosive compositions contain either more than 8% by weight of binder and thus have a relatively low density or contain a binder with a plasticizer, such as explosive DXP-1340, which consists of octogen, acrylate rubber and dioctyl adipate as plasticizer and which is currently the most powerful Insensitive explosives active substance is.
  • the plasticizer migrates over time in the explosive active mass and out of the explosive active mass. Due to the migration of the plasticizer, the sensitivity can locally increase so that the explosive active material loses its insensitivity. Furthermore, the migration of the plasticizer changes the mechanical properties of the explosive active material. The shelf life of the explosive active mass is limited by the migration of the plasticizer.
  • the object of the present invention is to provide an insensitive explosive active material which does not have the above disadvantages. It should in particular have a high density coupled with long shelf life and good compatibility with plastics. Another object is to provide an insensitive explosive active mass that can be provided with at least the same performance as DXP-1340.
  • an insensitive explosive active composition comprising an explosive and a chlorinated paraffin or a mixture of a chlorinated paraffin and polyvinyl chloride (PVC) as binder is provided.
  • the inventors of the present invention have recognized that chloroparaffins have a large
  • Chloroparaffins are fire-retardant, whereby the unwanted ignition of the explosive active material according to the invention is inhibited by heat.
  • chloroparaffins have sufficient mechanical strength to act as a binder and adhere well to most materials.
  • a plasticizer is not required.
  • chloroparaffins are not readily volatile and not highly liquid, so that migration is ruled out.
  • chloroparaffins make it possible to realize an insensitive explosive active material with very high performance because
  • Chlorinated paraffins have a relatively high density.
  • the performance is a function of the density and is the higher, the higher the density of an explosive active mass.
  • compacts produced from the explosive active composition according to the invention have a higher mechanical strength than compacts from DXP-1340. The invention enables the provision of an insensitive
  • Explosive agent without plasticizer and without the associated usually with an increased proportion of binder loss of power.
  • it also enables the production of an explosive active mass with a higher density and performance than DXP-1340.
  • Producing the explosive active material according to the invention by mixing the explosive with a chloroparaffin is considerably easier than producing a Explosive material with polymeric binders, because chloroparaffins are readily soluble in hydrocarbons and ethers, while the usual explosives are completely insoluble therein. This allows a simple coating of explosive particles with chloroparaffin by slurrying the explosive in a chlorinated paraffin solution and during mixing, the solvent is removed under reduced pressure.
  • Chlorine paraffin dissolves immediately in the mentioned solvents.
  • polymeric binders it is necessary to first prepare a solution of the polymeric binder in a solvent. This process is usually time consuming. Further time can be saved when removing the solvent.
  • chloroparaffin the solvent can be removed very quickly, without the coating of the explosive particles becoming uneven and therefore the insensitivity of the resulting explosive active material can no longer be guaranteed.
  • the insensitive explosive active material in one embodiment, no plasticizer is contained therein.
  • the explosive active material is permanently compatible with almost all plastics. Because no plasticizer can migrate out of the explosive active mass, its composition does not change over time. He thus has a very long shelf life.
  • the explosive active material according to the invention contains no further binder in addition to the chlorinated paraffin or the mixture of chlorinated paraffin and PVC.
  • chloroparaffin With chloroparaffin, it is possible to provide an insensitive explosive active material with only 5 wt .-% binder, without the explosives active mass thereby significantly loses power over the explosive itself. This is because chloroparaffins have a high density and thus the entire
  • Explosive effective mass is denser than, for example, with an acrylate-based binder such. B. HyTemp ® from. Zeon Europe GmbH, Germany, with a plasticizer such as dioctyl (DOA).
  • DOA dioctyl
  • the chloroparaffin may have a chain length of at least 14 and at most 17 C atoms. Such chloroparaffin is commonly referred to as medium molecular weight chlorinated paraffin and sold as such.
  • the chloroparaffin is incompletely chlorinated. It may have a degree of chlorination in the range of from 45% to 65%, especially from 48% to 62%, especially from 48 to 58%.
  • the chlorinated paraffin is contained therein in a proportion of at most 10% by weight, in particular at most 8% by weight, in particular at most 6% by weight, in particular at most 5% by weight.
  • the proportion of PVC in the binder may range from 5% to 50%, more preferably 15% to 35%, more preferably 20% to 30%, by weight ,
  • the explosive may be a crystalline explosive. With crystalline explosives the problem of the sensitivity and thus an unwanted ignition is particularly large. There is therefore a great need for the insensitization of these explosives.
  • inventive insensitive for the inventive insensitive
  • the crystalline explosives in the explosive crystals should have no cavities, as collapse of these cavities under pressure there is always the risk of accidental ignition.
  • the explosive may be octogen, hexogen, nitropenta (PETN),
  • Triaminotrinitrobenzene (TATB), diaminodinitroethylene (FOX-7) or hexanitrohexaazaisowurtzitane (HNIW, CL-20).
  • Examples 2 to 10 represent insensitive explosive active compounds according to the invention, while Example 1 is the known explosive active material DXP-1340.
  • Example 1 is the known explosive active material DXP-1340.
  • Acrylic rubber Hytemp 4454 1, 0 TMD 1833 Dioctyl adipate plasticizer 3.0
  • Chloroparaffin Hordaflex LC 70 4.0 TMD 1880
  • Chlorine paraffin Leuna surfactants CP 140 4.0 TMD 1883
  • Chlorine paraffin Leuna surfactants CP 52 liquid 4.0 TMD 1871
  • Chlorine paraffin Leuna surfactants CP 135 6.0 TMD 1871
  • Chlorine paraffin Leuna surfactants CP 52 liquid 6.0 TMD 1852
  • Chlorine paraffin Leuna surfactants CP 52 liquid 5.0 TMD 1862
  • Chlorine paraffin Leuna surfactants CP 52 liquid 7.0 TMD 1843
  • TMD means "theoretical maximum density” in the unit kg / m 3 .
  • Chlorine paraffin was in the above examples in each case by the company Leuna-Tenside GmbH, 06237 Leuna, Germany.
  • Polyvinyl chloride was purchased from Solvay SA, Belgium and Oktogen from Nexplo Bofors AB, Karlskoga, Sweden.
  • sieved 630 [im” means that the maximum size of the particles it contains is 630.
  • CP is the abbreviation for chlorinated paraffin.
  • Examples 2 to 10 All mixtures of Examples 2 to 10 were mixed in a 1 kilogram batch.
  • the explosive octogen and the chloroparaffin were weighed into a mixer. Subsequently, about 800 ml of solvent were added.
  • Suitable solvents are any solvent in which the binder can be dissolved homogeneously, but the explosive is not or at most slightly soluble.
  • n-hexane was used as the solvent.
  • Other solvents suitable for this purpose are, for example, dichloromethane or dichloroethane.
  • tetrahydrofuran was used as the solvent.
  • the gap test is a standard test for determining the insensitivity of explosive compounds or explosives.
  • the height of a standardized water column is measured, which is sufficient to transmit a shock wave generated by detonation of a standard explosive charge in the water column on the explosive active mass to be examined, so that they still reliably detonated, and reliably no longer detonated.
  • the values are given in mm of the water column.
  • the first value under "Gap [mm]” in each case denotes the value at which the explosive active substance to be investigated reliably detonates ("GO") and a second value, the value at which the explosive active substance to be investigated no longer detonates ("NO GO "). The lower these values are, the more insensitive the explosive active mass is.
  • the results of the gap test are shown in the table below.
  • Example 1 1833 1810 98.7 12/13 GO / NO GO -60
  • Example 2 1884 1841 97.7 16/17 GO / NO GO n. G.
  • Example 3 1880 1830 97.3 18/19 GO / NO GO n. G.
  • Example 4 1883 1832 97.3 19 GO n. G.
  • Example 5 1871 1827 97.6 16/17 GO / NO GO -48
  • Example 6 1871 1835 98.1 16/17 GO / NO GO n. G.
  • Example 7 1852 1814 97.9 13/14 GO / NO GO -48
  • Example 8 1862 1818 97.6 15/16 GO / NO GO -48
  • Example 10 1843 1810 98.2 12/14 GO / NO GO -48 Tg means "glass transition temperature", "ng” means “not measured”. The glass transition temperature was measured by differential scanning calorimetry (DSC). The detonation rates calculated for Examples 1 to 10 above

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine insensitive Sprengstoffwirkmasse umfassend Sprengstoff und ein Chlorparaffin oder eine Mischung aus Chlorparaffin Polyvinylchlorid als Bindemittel.

Description

Insensitive Sprengstoffwirkmasse
Die Erfindung betrifft eine insensitive Sprengstoffwirkmasse, welche keinen Weichmacher benötigt und dennoch mit einer hohen Dichte realisiert werden kann. Eine Reduktion der Dichte einer Sprengstoffwirkmasse verringert deren Leistung bei deren Detonation. Man versucht daher stets Sprengstoffwirkmassen mit möglichst hoher Dichte herzustellen.
Bekannte insensitive Sprengstoffwirkmassen enthalten entweder über 8 Gew.-% Bindemittel und weisen dadurch eine verhältnismäßig geringe Dichte auf oder sie enthalten ein Bindemittel mit einem Weichmacher, wie die Sprengstoffwirkmasse DXP-1340, die aus Oktogen, Acrylatgummi und Dioctyladipat als Weichmacher besteht und die derzeit leistungsstärkste insensitive Sprengstoffwirkmasse ist. Der Weichmacher migriert im Laufe der Zeit in der Sprengstoffwirkmasse und aus der Sprengstoffwirkmasse heraus. Durch die Migration des Weichmachers kann die Empfindlichkeit lokal so steigen, dass die Sprengstoffwirkmasse ihre Insensitivität verliert. Weiterhin verändern sich durch die Migration des Weichmachers die mechanischen Eigenschaften der Sprengstoffwirkmasse. Die Lagerfähigkeit der Sprengstoffwirkmasse wird durch die Migration des Weichmachers begrenzt.
Weiterhin zerstört der Weichmacher bei Kontakt nahezu alle bekannten Kunststoffe oder bringt sie zum Quellen. Daher muss eine Weichmacher enthaltende Sprengstoffwirkmasse immer von allen Kunststoffteilen mittels einer metallischen Diffusionssperre isoliert werden. Dies ist verhältnismäßig aufwendig. Darüber hinaus birgt die Beschädigung dieser Diffusionssperre oder ein fehlerhafter oder versehentlich nicht erfolgter Einbau der Diffusionssperre große Risiken in sich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine insensitive Sprengstoffwirkmasse bereitzustellen, welche die obigen Nachteile nicht aufweist. Sie soll insbesondere eine hohe Dichte bei gleichzeitig langer Lagerfähigkeit und guter Verträglichkeit mit Kunststoffen aufweisen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine insensitive Sprengstoffwirkmasse bereitzustellen, die mit mindestens der gleichen Leistungsstärke wie DXP-1340 bereitgestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.
Erfindungsgemäß ist eine insensitive Sprengstoffwirkmasse umfassend einen Sprengstoff und ein Chlorparaffin oder eine Mischung aus einem Chlorparaffin und Polyvinylchlorid (PVC) als Bindemittel vorgesehen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass Chlorparaffine eine große
Zahl vorteilhafter Eigenschaften vereinen und damit ideal als Bindemittel für eine insensitive Sprengstoffwirkmasse geeignet sind. Chlorparaffine sind brandhemmend, wodurch die ungewollte Zündung der erfindungsgemäßen Sprengstoffwirkmasse durch Hitze gehemmt wird. Darüber hinaus weisen Chlorparaffine eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, um als Bindemittel zu fungieren und haften hervorragend an den meisten Materialien. Wenn Chlorparaffine als Bindemittel eingesetzt werden, ist der Einsatz eines Weichmachers nicht erforderlich. Im Gegensatz zu den üblichen Weichmachern sind Chlorparaffine nicht leicht flüchtig und nicht dünnflüssig, so dass eine Migration ausgeschlossen ist. Weiterhin ermöglichen es Chlorparaffine, eine insensitive Sprengstoffwirkmasse mit sehr hoher Leistungsstärke zu realisieren, weil
Chlorparaffine eine relativ hohe Dichte aufweisen. Die Leistung ist eine Funktion der Dichte und ist umso höher, je höher die Dichte einer Sprengstoffwirkmasse ist. Weiterhin hat es sich gezeigt, dass aus der erfindungsgemäßen Sprengstoffwirkmasse hergestellte Presslinge eine höhere mechanische Festigkeit als Presslinge aus DXP-1340 aufweisen. Die Erfindung ermöglicht die Bereitstellung einer insensitiven
Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher und ohne den üblicherweise mit einem erhöhten Anteil an Bindemittel einhergehenden Leistungsverlust. Insbesondere ermöglicht sie auch die Herstellung einer Sprengstoffwirkmasse mit einer höheren Dichte und Leistungsstärke als DXP-1340.
Das Herstellen der erfindungsgemäßen Sprengstoffwirkmasse durch Mischen des Sprengstoffs mit einem Chlorparaffin ist erheblich einfacher als das Herstellen einer Sprengstoffwirkmasse mit polymeren Bindemitteln, weil Chlorparaffine in Kohlenwasserstoffen und Ether leicht löslich sind, während die üblichen Sprengstoffe darin völlig unlöslich sind. Dies ermöglicht eine einfache Beschichtung von Sprengstoffpartikeln mit Chlorparaffin, indem der Sprengstoff in eine Chlorparaffinlösung eingeschlämmt wird und während des Mischens das Lösungsmittel unter reduziertem Druck abgezogen wird.
Chlorparaffin löst sich sofort in den genannten Lösungsmitteln. Bei polymeren Bindemitteln ist es dagegen erforderlich, zunächst eine Lösung des polymeren Bindemittels in einem Lösungsmittel herzustellen. Dieser Vorgang ist üblicherweise zeitaufwendig. Weitere Zeit kann beim Abziehen des Lösungsmittels eingespart werden. Im Gegensatz zu polymeren Bindemitteln kann bei Chlorparaffin das Lösungsmittel sehr schnell abgezogen werden, ohne dass dadurch die Beschichtung der Sprengstoffpartikel ungleichmäßig wird und deshalb die Insensitivität der resultierenden Sprengstoffwirkmasse nicht mehr gewährleistet werden kann.
Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen insensitiven Sprengstoffwirkmasse ist darin kein Weichmacher enthalten. Dadurch ist die Sprengstoffwirkmasse mit nahezu allen Kunststoffen dauerhaft verträglich. Weil dadurch kein Weichmacher aus der Sprengstoffwirkmasse herausmigrieren kann, ändert sich dessen Zusammensetzung mit der Zeit nicht. Er weist dadurch eine sehr lange Lagerfähigkeit auf.
Bei einer weiteren Ausgestaltung enthält die erfindungsgemäße Sprengstoffwirkmasse neben dem Chlorparaffin oder der Mischung aus Chlorparaffin und PVC kein weiteres Bindemittel.
Mit Chlorparaffin ist es möglich, eine insensitive Sprengstoffwirkmasse mit nur 5 Gew.-% Bindemittel bereitzustellen, ohne dass die Sprengstoffwirkmasse dadurch gegenüber dem Sprengstoff selbst wesentlich an Leistung verliert. Das liegt daran, dass Chlorparaffine eine hohe Dichte haben und somit die gesamte
Sprengstoffwirkmasse dichter wird als beispielsweise mit einem Bindemittel auf Acrylatbasis, wie z. B. HyTemp® der Fa. Zeon Europe GmbH, Deutschland, mit einem Weichmacher wie Dioctyladipat (DOA). Die Leistung, d. h. der Detonationsdruck, ist in der dritten Potenz von der Dichte der Sprengstoffwirkmasse abhängig. Dadurch reicht die Erhöhung der Dichte durch ein Chlorparaffin aus, um bei der erfindungsgemäßen
Sprengstoffwirkmasse einen Leistungsverlust durch ein Ersetzen von ansonsten vom Sprengstoff eingenommenen Volumen durch das Bindemittel zu kompensieren. Das Chlorparaffin kann eine Kettenlänge von mindestens 14 und höchstens 17 C-Atomen aufweisen. Derartiges Chlorparaffin wird üblicherweise als Chlorparaffin mit mittlerem Molekulargewicht bezeichnet und als solches verkauft. Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen insensitiven Sprengstoffwirkmasse ist das Chlorparaffin unvollständig chloriert. Es kann einen Chlorierungsgrad im Bereich von 45 % bis 65 %, insbesondere von 48 % bis 62 %, insbesondere von 48 bis 58 %, aufweisen. Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sprengstoffwirkmasse ist das Chlorparaffin darin mit einem Anteil von höchstens 10 Gew.-%, insbesondere höchstens 8 Gew.-%, insbesondere höchstens 6 Gew.-%, insbesondere höchstens 5 Gew.-%, enthalten. Der Anteil des PVCs in dem Bindemittel kann im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 15 Gew.-% bis 35 Gew.-%, insbesondere 20 Gew.-% bis 30 Gew.-%, liegen.
Bei dem Sprengstoff kann es sich um einen kristallinen Sprengstoff handeln. Bei kristallinen Sprengstoffen ist das Problem der Empfindlichkeit und damit einer ungewollten Zündung besonders groß. Es besteht daher ein großer Bedarf an der Insensitivierung dieser Sprengstoffe. Für die erfindungsgemäße insensitive
Sprengstoffwirkmasse sollten die kristallinen Sprengstoffe in den Sprengstoffkristallen keine Hohlräume aufweisen, da bei einem Kollabieren dieser Hohlräume unter Druck stets auch die Gefahr einer ungewollten Zündung besteht. Bei dem Sprengstoff kann es sich um Oktogen, Hexogen, Nitropenta (PETN),
Triaminotrinitrobenzol (TATB), Diaminodinitroethylen (FOX-7) oder Hexanitrohexa- azaisowurtzitan (HNIW, CL-20) handeln.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Beispiele 2 bis 10 stellen dabei erfindungsgemäße insensitive Sprengstoffwirkmassen dar, während es sich bei Beispiel 1 um die bekannte Sprengstoffwirkmasse DXP-1340 handelt. Beispiel 1 :
Pressbare herkömmliche Sprengstoffwirkmasse DXP-1340 mit Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Acrylatgummi Hytemp 4454 1 ,0 TMD=1833 Dioctyladipat Weichmacher 3,0
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 pm 67,2
Oktogen NSO 152 28,8
Beispiel 2:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 135 4,0 T D=1884
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 pm 67,2
Oktogen NSO 152 28,8
Beispiel 3:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Hordaflex LC 70 4,0 TMD=1880
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 pm 67,2
Oktogen NSO 152 28,8
Beispiel 4:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 140 4,0 TMD=1883
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 pm 67,2
Oktogen NSO 152 28,8 Beispiel 5:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 52 flüssig 4,0 TMD=1871
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 μιττκ 67,2
Oktogen NSO 152 28,8
Beispiel 6:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 135 6,0 TMD=1871
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 μιη 66,2
Oktogen NSO 152 27,8
Beispiel 7:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 52 flüssig 6,0 TMD=1852
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 pm 66,2
Oktogen NSO 152 27,8
Beispiel 8:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 52 flüssig 5,0 TMD=1862
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 μιη 66,7
Oktogen NSO 152 28,3 Beispiel 9:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 52 flüssig 4,5 T D=1857
Polyvinylchlorid Solvin 266 SF 1 ,5
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 Mm 66,2
Oktogen NSO 152 27,8
Beispiel 10:
Erfindungsgemäße pressbare Sprengstoffwirkmasse ohne Weichmacher:
Stoff Typ Gewichtsprozent Sonstiges
Chlorparaffin Leuna Tenside CP 52 flüssig 7,0 TMD=1843
Oktogen NSO 137 gesiebt 630 μητι 65,7
Oktogen NSO 152 27,3
TMD bedeutet dabei "theoretische maximale Dichte" in der Einheit kg/m3. Chlorparaffin wurde bei den obigen Beispielen jeweils von der Firma Leuna-Tenside GmbH, 06237 Leuna, Deutschland bezogen. Polyvinylchlorid wurde von Solvay SA, Belgien und Oktogen von Nexplo Bofors AB, Karlskoga, Schweden, bezogen. Bei Oktogen bedeutet "gesiebt 630 [im", dass die maximale Größe der darin enthaltenen Partikel 630 beträgt. "CP" ist jeweils die Abkürzung für Chlorparaffin.
Alle Mischungen der Beispiele 2 bis 10 wurden in einem 1 Kilogramm Ansatz gemischt. Der Sprengstoff Oktogen und das Chlorparaffin wurden in einen Mischer eingewogen. Anschließend wurden circa 800 ml Lösungsmittel zugegeben. Als Lösungsmittel ist jedes Lösungsmittel geeignet, in welchem sich das Bindemittel homogen auflösen lässt, der Sprengstoff aber nicht oder allenfalls geringfügig löslich ist. Im Falle der nur Chlorparaffin als Bindemittel enthaltenden Beispiele wurde n-Hexan als Lösungsmittel eingesetzt. Weitere dafür geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Dichlormethan oder Dichlorethan. Im Falle einer Mischung aus Chlorparaffin und PVC als Bindemittel wurde Tetrahydrofuran als Lösungsmittel eingesetzt.
Nach 5 Minuten Mischen wurde ein Vakuum angelegt und eine Temperatur von 70°C eingestellt bis das Lösungsmittel verdunstet war. Danach wurde die Sprengstoffwirkmasse aus dem Mischer entleert. Sie lag als leicht klebriges, weißes Pulver vor. 24 g der jeweiligen Sprengstoffwirkmasse wurden jeweils in einem Presswerkzeug zu Tabletten von 21 mm Durchmesser gepresst. Die Presslinge wurden gewogen und vermessen. Aus den erhaltenden Werten wurde die Dichte der Presslinge ermittelt. Anschließend wurden die Presslinge im sogenannten Gap-Test eingesetzt. Bei dem Gap-Test handelt es sich um einen Standardtest für die Ermittlung der Insensitivität von Sprengstoffwirkmassen oder Sprengstoffen. Dabei wird die Höhe einer standardisierten Wassersäule gemessen, die ausreicht um eine durch Detonation einer Standardsprengladung erzeugte Stoßwelle in der Wassersäule auf die zu untersuchenden Sprengstoffwirkmasse zu übertragen, so dass diese noch zuverlässig detoniert, bzw. zuverlässig nicht mehr detoniert. Die Werte sind dabei jeweils in mm der Wassersäule angegeben. Der erste Wert unter "Gap [mm]" bezeichnet dabei jeweils den Wert, bei dem die zu untersuchende Sprengstoffwirkmasse zuverlässig detoniert ("GO") und ein zweiter Wert, den Wert, bei dem die zu untersuchende Sprengstoffwirkmasse nicht mehr detoniert ("NO GO"). Je niedriger diese Werte sind, desto insensitiver ist die Sprengstoffwirkmasse. Die Ergebnisse des Gap-Tests sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Tabelle 1
Stoff TMD Dichte % TMD Gapfmm] Ergebnis Tg/°C
[kg/m3] [kg/m3]
Beispiel 1 1833 1810 98,7 12/13 GO/NO GO -60
Beispiel 2 1884 1841 97,7 16/17 GO/NO GO n. g.
Beispiel 3 1880 1830 97,3 18/19 GO/NO GO n. g.
Beispiel 4 1883 1832 97,3 19 GO n. g.
Beispiel 5 1871 1827 97,6 16/17 GO/NO GO -48
Beispiel 6 1871 1835 98,1 16/17 GO/NO GO n. g.
Beispiel 7 1852 1814 97,9 13/14 GO/NO GO -48
Beispiel 8 1862 1818 97,6 15/16 GO/NO GO -48
Beispiel 9 1857 1801 97,0 16 GO -48
Beispiel 10 1843 1810 98,2 12/14 GO/NO GO -48 Tg bedeutet dabei "Glasübergangstemperatur", "n. g." bedeutet "nicht gemessen". Die Glasübergangstemperatur wurde mittels dynamischer Differenz-Kalorimetrie (DSC) gemessen. Die für die obigen Beispiele 1 bis 10 berechneten Detonationsgeschwindigkeiten
(D[m/s]) und die Detonationsdrücke (p[GPa]) bei den tatsächlich ermittelten und aus der obigen Tabelle ersichtlichen Dichten sind aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich.
Tabelle 2
Stoff D [m/s] P [GPa]
Beispiel 1 8950 33,0
Beispiel 2 8960 34,1
Beispiel 3 8920 33,6
Beispiel 4 8930 33,7
Beispiel 5 8930 33,6
Beispiel 6 8850 33,7
Beispiel 7 8810 32,8
Beispiel 8 8860 33,1
Beispiel 9 8750 32,2
Beispiel 10 8760 32,6

Claims

Patentansprüche
Insensitive Sprengstoffwirkmasse umfassend einen Sprengstoff und ein Chlorparaffin oder eine Mischung aus einem Chlorparaffin und Polyvinylchlorid (PVC) als Bindemittel.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach Anspruch 1 ,
wobei darin kein Weichmacher enthalten ist.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei darin neben dem Chlorparaffin oder der Mischung aus Chlorparaffin und PVC kein weiteres Bindemittel enthalten ist.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Chlorparaffin eine Kettenlänge von mindestens 14 und höchstens 17 C-Atomen aufweist.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Chlorparaffin unvollständig chloriert ist.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach Anspruch 5,
wobei das Chlorparaffin einen Chlorierungsgrad im Bereich von 45 % bis 65 %, insbesondere von 48 % bis 62 %, insbesondere von 48 % bis 58 %, aufweist.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Chlorparaffin darin mit einem Anteil von höchstens 10 Gew.-%, insbesondere höchstens 8 Gew.-%, insbesondere höchstens 6 Gew.-%, insbesondere höchstens 5 Gew.-%, enthalten ist.
Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das PVC in dem Bindemittel mit einem Anteil im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% enthalten ist.
9. Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sprengstoff ein kristalliner Sprengstoff ist.
10. Insensitive Sprengstoffwirkmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sprengstoff Oktogen, Hexogen, Nitropenta (PETN), Triaminotrinitrobenzol (TATB), Diaminodinitroethylen (FOX-7) oder Hexanitroisowurtzitan (CL-20) ist.
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