DE2350200A1 - EXPLOSIVE MATERIALS - Google Patents
EXPLOSIVE MATERIALSInfo
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- DE2350200A1 DE2350200A1 DE19732350200 DE2350200A DE2350200A1 DE 2350200 A1 DE2350200 A1 DE 2350200A1 DE 19732350200 DE19732350200 DE 19732350200 DE 2350200 A DE2350200 A DE 2350200A DE 2350200 A1 DE2350200 A1 DE 2350200A1
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- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
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Description
24 497 n/wa24 497 n / wa
ICI AMERICA, INC., WILMINGTON, DEL./USAICI AMERICA, INC., WILMINGTON, DEL./USA
ExplosivmaterialienExplosive materials
Die Erfindung bezieht sich auf Explosivmaterialien des Wasser-in-ölemulsionstypus, die einen·Detonationskatalysatorsensibilisator enthalten. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf anorganische Oxidationsmittel-Salzexplosivstoffe des wässrigen Aufschlämmungstypus, welche ein verbessertes Sensibilisator-Katalysatorsystem enthalten. Die Er-The invention relates to explosive materials of the Water-in-oil emulsion type containing a detonation catalyst sensitizer contain. The invention particularly relates to inorganic oxidizer salt explosives of the aqueous slurry type, which is an improved Contain sensitizer-catalyst system. Which he-
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findung bezieht sich ferner auf Explosivstoffe, die eine hohe Energie, hohe Sensivität, hohe Detonationsgeschwindigkeitseigenschaften und unerwartete hohe Dichten aufweisen. discovery also relates to explosives that have high energy, high sensitivity, high detonation velocity properties and have unexpectedly high densities.
Die Erfindung bezieht sich auf Sprengmittel des Wasser-inölemulsionstypus, die in den US-Patentschriften 3,447,978 (Bluhm) und 3*^74,578 (Catterniole) veranschaulicht wurden, die gegenüber herkömmlichen Aufsehlämmungssprengmaterialien viele Vorteile aufweisen, jedoch dadurch nachteilig sind, daß sie gegenüber Zündkapseln nicht empfindlich sind. Daher erfordern diese Materialien einen Verstärker bzw. Zusatz •zur Bewirkung der Detonation.The invention relates to disintegrants of the water-in-oil emulsion type, illustrated in U.S. Patents 3,447,978 (Bluhm) and 3 * ^ 74,578 (Catterniole), which have many advantages over conventional slurry insulation blasting materials, but are disadvantageous as a result, that they are not sensitive to primers. Therefore, these materials require an enhancer or additive • to cause the detonation.
Für derartige Explosivmaterialien kann ein Metallion oder eine anorganische Metallverbindung als katalysatorsensitives System angewandt werden und es ist nunmehr gefunden worden, dass Explosivmaterialien des Wasser-in-Ölemulsionstypus erzeugt werden können, die alle Vorteile der Emulsionssprengmittel, die in den vorstehend genannten Patentschriften beschrieben wurden, aufweisen und darüberhinaus ohne Anwendung eines explosiven Bestandteils gegenüber Z-ündkapseln bei so geringen Durchmessern wie von 2,54 cm (l inch) und manchmal geringer,'bei Dichten einer Höhe von 1*25 g/cm ,bei Temperaturen von unter -6,7°C (2o°F) empfindlich sind und während langen Zeiträumen (zumindest drei Monate) lagerfähig sind.For such explosive materials, a metal ion or an inorganic metal compound can be used as a catalyst-sensitive System and it has now been found that explosives of the water-in-oil emulsion type Can be produced having all of the advantages of the emulsion disintegrants disclosed in the aforementioned patents have been described, and moreover without the use of an explosive component opposite Ignition capsules with diameters as small as 2.54 cm (1 inch) and sometimes less, 'at densities as high as 1 * 25 g / cm, sensitive at temperatures below -6.7 ° C (2o ° F) and can be stored for long periods of time (at least three months).
Daher ist die Anwendung eines Zusatzes bzw. Verstärkers zur Detonation der erfindungsgemäßen Materialien nicht erforderlich, die sogar noch empfindlicher als jene sind, die in der früheren Patentschrift der Anrnelderin beschrieben wurden. Die erfindungsgemäßen Materialien weisen jedoch ausgezeichnete Wasserwiderstandsfähi^keits- und Sicherheitseigenschaften dadurch auf, dass sie eine hoheTherefore, the use of an additive or amplifier for detonating the materials according to the invention is not required, which are even more sensitive than those described in the applicant's earlier patent became. However, the materials according to the invention have excellent water resistance and water resistance Security properties in that they have a high
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Unempfindlichkeit bzw. Widerstandsfähigkeit gegenüber Verbrennung, Schlag, Reibung, Gewehrkugeln und atmosphärischer Aufladung besitzen. Im Gegensatz'zu Nitroglycerin enthaltenden Materialien rufen sie kein Kopfweh hervor und besitzen unerwartet hohe Geschwindigkeiten (typischerweise etwa 5180 m/Sek. /"17000 ft/sec._7) bei Durchmessern von 2.5^ cm (1 inch) und überraschend hohe Detonationsdrucke (typischerweise 90 bis 110 Kilobar). Insensitivity or resistance to burns, blows, friction, bullets and atmospheric charges. In contrast to nitroglycerin containing materials do not cause headaches and have unexpectedly high speeds (typically about 5180 m / sec. / "17000 ft / sec._7) at diameters of 2.5 cm (1 inch) and surprising high detonation pressures (typically 90 to 110 kilobars).
Die stark erhöhte Empfindlichkeit der erfindungsgemässen Materialien wird ohne Zusatz von Bestandteilen erreicht, die selbst gegenüber Zündkapseln empfindlich sind. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass, während Metallionen der Gruppe 2A des Periodensystems der Elemente wie Beryllium, Magnesium, Kalcium und Barium Explosivmaterialien des Wasser-in-ölemulsionstypus nicht wirksam sensitivieren, das Strontiumion als solches dadurch einzigartige ist, dass es diese Fähigkeit besitzt. Es wurde somit gefunden, dass die Einbringung von wasserlöslichen Strontiumverbindungen in niedrigen Konzentrationen in die wässrige Phase der Explosivmaterialaufschlämmungen des Wasser-in-öltypus gemäss der Erfindung die Aufschiämmungen für eine Nr. 6 Zündkapsel sensibilisiert.The greatly increased sensitivity of the materials according to the invention is achieved without the addition of constituents, which are sensitive to detonators themselves. It was surprisingly found that while metal ions of group 2A of the periodic table of elements such as beryllium, magnesium, calcium and barium explosives of the water-in-oil emulsion type do not sensitize effectively, the strontium ion as such is unique in that it possesses this ability. It was thus found that the introduction of water-soluble strontium compounds in low concentrations into the aqueous phase the explosive slurries of the water-in-oil type according to the invention the slurries for a no. 6 Primer sensitized.
Gemäss der Erfindung wird ein zundkapselempfindliches Explosivmaterial des Wasser-in-ölemulsionstypus geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es in Gewichtsprozenten 1 bis 10 % eines mit Wasser nicht mischbaren emulsionsfähigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff bzw. Treibstoff, der bei einer Temperatur bis zu 93.j5°C (20O0P) verflüssigbar ist, 55 bis 87 # eines Oxidationsmittelsalzes, 10 bis 25 ?j Wasser, 0,5 bis 2 % Wasser-iri-ölemulgator, oWdudiertes Gas oder Gas einschliessenden Stoff, der dem Material eine Dichte von O.9 bis 1.25 g/cm^ verleiht und 0Λ bis 4 % Strontiumionen als Detonationskatalysatorsen-According to the invention, a detonator capsule-sensitive explosive material of the water-in-oil emulsion type is created, which is characterized in that it contains 1 to 10 % by weight of a water-immiscible, emulsifiable, carbon-containing fuel which is at a temperature of up to 93.j5 ° C (20O 0 P) is liquefiable, 55 to 87 # of an oxidizing agent salt, 10 to 25? J water, 0.5 to 2 % water-iri-oil emulsifier, oWduded gas or gas-including substance that gives the material a density of O .9 to 1.25 g / cm ^ confers and 0Λ to 4 % strontium ions as detonation catalysts
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sibilisierungsmittel in Form eines wasserlöslichen Strontiumsalzes enthält.sensitizers in the form of a water-soluble strontium salt contains.
Somit enthalten die zündkapselempfindlichen Materialien gemäss der Erfindung etwa 1 bis 10 % (alle Prozentsätze sind hier in Gewichten angegebene) eines kohlenstoffhaltigen Brenn- bzs. Treibstoffes, 55 bis 87 % eines Oxidationsmittelsalzes, 0.4 bis 4.O % Strontiumionenkatalysator, 10 bis 25 % Wasser, 0.5 bis 2.0 % lipophilen Emulgator und eine ausreichende Gasmenge, um dem Material eine Dichte von 0.9 bis 1.4 g/cnr (448 Vol.#) zu verleihen. Bevorzugte Materialien, die bei Durchmessern von 2.54 cm (1 inch) zündkapselempfindlich sind, umfassen 2 bis 6 % kohlenstoffhaltigen Brennstoff bzw. Treibstoff, 60 bis % Oxidationsmittelsalz, 1 bis 10 % Strontiumsalz, 15 bis 20 % Wasser, 0.75 bis 1.25 % lipophilen Emulgator und ausreichend viel Gas, um dem Material eine Dichte von 0.9 bis I.25 g/cnr zu verleihen.Thus, the primer-sensitive materials according to the invention contain about 1 to 10 % (all percentages are given here in weight) of a carbonaceous fuel or fuel. Fuel, 55 to 87 % of an oxidizing agent salt, 0.4 to 4.O % strontium ion catalyst, 10 to 25 % water, 0.5 to 2.0 % lipophilic emulsifier and a sufficient amount of gas to give the material a density of 0.9 to 1.4 g / cnr (448 vol. #) to rent. Preferred materials (inch 1) are cap-sensitive at diameters of 2.54cm, comprise from 2 to 6% carbonaceous fuel or fuel, 60 to% oxidizer salt, 1 to 10% strontium salt, 15 to 20% water, 0.75 to 1.25% lipophilic emulsifier and enough gas to give the material a density of 0.9 to I.25 g / cnr.
Darüber hinaus kann das Material ein Geliermittel enthalten, das die Lagerstabilität stark erhöht. Die bevorzugte Menge der Geliermittel beträgt 0.25 bis 2.0 %. Geeigneta Geliermittel sind, Polyacr-ylamid, Interpolymere von Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid und deren Salze und Guargummi.In addition, the material can contain a gelling agent which greatly increases the storage stability. The preferred amount of the gelling agents is 0.25 to 2.0 %. Suitable gelling agents are polyacrylamide, interpolymers of methyl vinyl ether and maleic anhydride and their salts and guar gum.
Die Materialien können ebenfalls bis zu 10 % Hilfsbrenn- bzw. Treibstoff, wie Schwefel,Zucker, Harnstoff, Formaldehyd, Dimethylformaldehyd, Aluminium oder Magnesium, bevorzugt Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Schwefel für die stärkste Sensibilität enthalten. Das Wasser kann bis zu einem Drittel durch einen wasserlöslichen Treib- bzw. Brennstoff, wie Ä'thylenglykol, Alkohol niedrigen Molekulargewichts, wie Methanol, Äthanol, oder Propanol ersetzt wer-The materials can also contain up to 10 % auxiliary fuel, such as sulfur, sugar, urea, formaldehyde, dimethylformaldehyde, aluminum or magnesium, preferably aluminum, aluminum alloys or sulfur for the greatest sensitivity. Up to a third of the water can be replaced by a water-soluble fuel such as ethylene glycol, alcohol of low molecular weight such as methanol, ethanol or propanol.
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den, wobei jedoch Wasser aus wirtschaftlichen Gründen und da es ein besseres Lösungsmittel für die Oxidationsmittelsalze darstellt, bevorzugt ist. Weitere fakultative Bestandteile sind Glycerin, Formamid, Dimethylformamid, Zucker und wasserlösliche Alkylamine, wie Ethylendiamin und Methylamin. Der kohlenstoffhaltige Brenn- bzw. Treibstoff stellt einen mit Wasser nicht mischbaren, emulsionsfähigen Stoff dar, der bei Temperaturen bis zu 93.,30C (2oo°P) vorzugsweise zwischen 43,30C(IIo0F) und 71,1°C (l6o°F) zur Erleichterung' der Belüftung und Packung verflüssigbar ist. Wachse mit Schmelzpunkten von zumindest 26,7 C (80 P) und vorzugsweise in dem Bereich von 43,30C (Ho0P) bis 93,30C (2oo°P) sind normalerweise geeignet. Beispiele sind von Erdöl bzw. Petroleum abgeleitete Wachse wie Petrolatumwachs, mikrokristallines Wachs und Paraffinwachs; Mineralwachse wie Ozokerit und Montanwachs; tierische Wachse, wie Spermacetwachs und Insektenwachse, wie Bienenwachs und Chinawachs. Ein modifiziertes, stark kohäsives mikrokristallines Wachs mit einem Schmelzpunkt von 45,6 bis 48,3°C (114 bis 119°F) und durch "Indra 2119" (Warenzeichen, vertrieben durch Industrial Raw Material Corporation) bezeichnet und ein ähnliches Wachs· der Bezeichnung "Indra 1153" (Warenzeichen, vertrieben durch den gleichen Hersteller) mit einem Schmelzpunkt von 65,6 bis 68,30C (150 bis 155°P) sind bevorzugt, da sie eine gute Sensitivität und Stabilität ergeben.den but water is preferred for economic reasons and because it is a better solvent for the oxidizer salts. Other optional ingredients are glycerine, formamide, dimethylformamide, sugars and water-soluble alkylamines such as ethylenediamine and methylamine. The carbonaceous fuel or fuel is a water-immiscible emulsion-compatible material, which at temperatures up to 93. 3 0 C (2oo ° P) is preferably between 43.3 0 C (IIo 0 F) and 71.1 160 ° F (° C) for ease of ventilation and packing is liquefiable. Waxes with melting points of at least 26.7 C (80 P), and preferably in the range of 43.3 0 C (Ho 0 P) 0 to 93.3 C (2oo ° P) are normally suitable. Examples are waxes derived from petroleum or petroleum, such as petrolatum wax, microcrystalline wax and paraffin wax; Mineral waxes such as ozokerite and montan wax; animal waxes such as spermacet wax and insect waxes such as beeswax and china wax. A modified, highly cohesive microcrystalline wax having a melting point of 45.6 to 48.3 ° C (114 to 119 ° F) and designated by "Indra 2119" (trademark sold by Industrial Raw Material Corporation) and a similar wax label "Indra 1153" (trade name, marketed by the same manufacturer) having a melting point of 65.6 to 68.3 0 C (150 ° to 155 ° P) are preferred because they provide good sensitivity and stability.
Für eine größere Sensitivität ist die Verwendung- eines kohlenstoffhaltigen Brenn- bzw. Treibstoffes, wie z.B. loo % Wachs, bevorzugt. Jedoch können bis zu 60 %■des Wachses durch ein öl zur' Erhöhung der Langzeitlagerstabilität ersetzt werden. Beispiele geeigneter öle sind verschiedene Petroleuraöle, DNT, und verschiedene pflanzliche öle; ein hochraffiniertes Mineralöl, das unter der BezeichnungFor greater sensitivity, the use of a carbon-containing fuel or propellant, such as, for example, 100 % wax, is preferred. However, up to 60 % of the wax can be replaced by an oil to increase the long-term storage stability. Examples of suitable oils are various petroleum oils, DNT, and various vegetable oils; a highly refined mineral oil that goes by the name
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"Atreol jV (Warenzeichen, Antlantic Refining Company) .im Handel befindlich ist, ist, sofern ein Stabilisierungsöl angewandt wird, bevorzugt."Atreol jV (Trademark, Antlantic Refining Company) . is on the market, provided it is a stabilizing oil is used, is preferred.
Das Oxidationsmittel kann 20 bis 95 $iges Ammoniumnitrat (AN), 5 bis 4O $ anderes anorganisches Nitrat, bis zu 60 fo eines organischen Aminsalzes einer anorganischen oxidierenden Säure und bis zu JO Jo anorganisches Chlorat oder anoi'ganisches Perchlorat darstellen. Das Oxidationsmittel, das zum Erhalt der grössten Sensitivität bevorzugt ist, umfasst 55 bis 8o % Ammoniumnitrat (AN), 5 bis 15 % "Natriumnitrat (SN), 10 bis 20 % Äthylendiamindinitrat (EDDN) und 5 bis 10 % Ammoniumperchlorat (AP)« Beispiele anderer geeigneter anorganischer Nitrate schliessen Natriumnitrat, das für die grösste Empfindlichice it bevorzugt ist, Kaliumnitrat, Lithiumnitrat, !Calciumnitrat, Magnesiumnitrat, Bariumnitrat, Zinknitrat und organische Aminnitrate, Nitrite, Chlorate, Perchlorate, wie Monomethylaminnitrat (MMAN) -nLtrit, -chlorat und-perchlorat, Äthylendiamindinitrat^diperchlorat und-dichlorat, Dimethylaminnitrat, Trimethylaminnitrat, Äthylaminnitrat, Propylaminnitrat, Äthanolarninnitrat, Guanidinnitrat, Harnstoffnitrat und Salze von Phenylamin, wie Anil-innitrat,-chlorat und-perchlorat, p-Chloranilrin nitrat und Phenylendiamin-dinitrat ein. Von den vorstehend erwähnten Salzen sind gesättigte aliphatische Aminnitrate, die bis zu drei Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Monomethylaminnitrat, Trimethylaminnitrat, Äthylendiamindinitrat und Äthanolaminnitrat aus Gründen der Leichtigkeit der Bildung der Explosivstoffe hiermit und der aussergewöhnlichen Explosionseigenschaften, wie Geschwindigkeit und Festigkeit der resultierenden Materialien besonders bevorzugt, Gemische der vorstehend erwähnten Salze können verwendet werden; allgemein sollte in derartigen Salzgemischen derThe oxidant may be sodium 20 to 95 $ ammonium nitrate (AN), 5 to 4O $ another inorganic nitrate, up to 60 an organic amine salt of an inorganic oxidizing acid and fo represent up to JO Jo inorganic chlorate or perchlorate anoi'ganisches. The oxidizing agent, which is preferred to obtain the greatest sensitivity, comprises 55 to 80 % ammonium nitrate (AN), 5 to 15 % "sodium nitrate (SN), 10 to 20 % ethylenediamine dinitrate (EDDN) and 5 to 10 % ammonium perchlorate (AP)" Examples of other suitable inorganic nitrates include sodium nitrate, which is preferred for the greatest sensitivity, potassium nitrate, lithium nitrate, calcium nitrate, magnesium nitrate, barium nitrate, zinc nitrate and organic amine nitrates, nitrites, chlorates, perchlorates such as monomethylamine nitrate (MMAN) -chlorate and trit -perchlorate, ethylenediamine dinitrate, diperchlorate and dichlorate, dimethylamine nitrate, trimethylamine nitrate, ethylamine nitrate, propylamine nitrate, ethanolamine nitrate, guanidine nitrate, urea nitrate and salts of phenylamine, such as aniline-dinylamine, chlorate-nitric acid, and -phenyl-chlorate-chlorate-per-perchlorate the salts mentioned above are saturated aliphatic amine nitrates containing up to three carbon atoms, b For example, monomethylamine nitrate, trimethylamine nitrate, ethylenediamine dinitrate and ethanolamine nitrate for the sake of ease of formation of the explosives therewith and the exceptional explosive properties, such as speed and strength of the resulting materials, particularly preferred. Mixtures of the aforementioned salts can be used; in general, in such salt mixtures, the
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Gesamtsauerstoffrest des Salzes-eher positive als minus 150 fo sein. Beispiele geeigneter Chlorate sind Natriumchlorat,Kaliumchlorat, Kalciumchlorat und Lithiumchlorat. Geeignete Perchlorate schliessen Ammoniumperchlorat, das wegen grösserer Gewichtsfeäbigkeit bevorzugt ist, Natriumperchlor at, Kalciumperchlorafc, Kaliumperchlorat, Lithiumperchlorat, Magnesiumperchlorat, Bariumperchlorat und Zinkperchlorat ein.Total residual oxygen of the salt - rather positive than minus 150 fo . Examples of suitable chlorates are sodium chlorate, potassium chlorate, calcium chlorate and lithium chlorate. Suitable perchlorates include ammonium perchlorate, which is preferred for its greater weight stability, sodium perchlorate, calcium perchlorate, potassium perchlorate, lithium perchlorate, magnesium perchlorate, barium perchlorate and zinc perchlorate.
Der Strontiumionendetonationskatalysator wird als ein wasserlösliches organisches oder anorganisches Strontiumsalz eingeführt. Vorzugsweise wird das Strontium als oxidierendes Salz, wie Strontiumnitrat, Strontiumchlorat, Strontiumperchlorat, Strontiumnitrit und dergleichen eingebracht. Jedoch ist Jegliches wasserlösliche Strontiumsalz, wie Strontiumchlorid, -bromid, -acetat, -bromat, .-cyanid, -dichromat, -jodi'd, -hydroxid und -oxid geeignet. The strontium ion detonation catalyst is used as a water-soluble organic or inorganic strontium salt introduced. The strontium is preferably used as an oxidizing salt, such as strontium nitrate, strontium chlorate, Strontium perchlorate, strontium nitrite and the like introduced. However, any water-soluble strontium salt is such as strontium chloride, bromide, acetate, bromate, cyanide, dichromate, iodide, hydroxide and oxide are suitable.
Der Emulgator stellt einen Wasser-in-ölemulgator, wie beispielsweise jene dar, die von Sorbit durch Veresterung unter Entfernung eines Wassermoleküls ableitbar sind, wie Sorbit(an)-fettsäureester, beispielsweise Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonostearat und Sorbitantristearat. Andere verwendbare Materialien umfassen Mono- und Di-Glyceride von fettbildenden Fettsäuren, sowie Polyoxyäthylensorbitester, wie Polyoxyäthylensorbit, Bienenwachsderivatmaterialien und Polyoxyäthylen(4)lauryläther, Polyoxyäthylen(2)äther, Polyoxyäthylen(2) stearyläther, Polyoxyalkylenoleyl/laurat, Oleylsäurephosphat, substituierte Oxazoline und Phosphatester und deren Gemische.The emulsifier represents a water-in-oil emulsifier, such as for example those which can be derived from sorbitol by esterification with removal of a water molecule, such as Sorbitol (an) fatty acid esters, for example sorbitan monolaurate, Sorbitan monooleate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate and sorbitan tristearate. Other useful materials include mono- and di-glycerides of fat-forming fatty acids, and polyoxyethylene sorbitol esters, such as polyoxyethylene sorbitol, beeswax derivative materials and polyoxyethylene (4) lauryl ether, Polyoxyethylene (2) ether, polyoxyethylene (2) stearyl ether, polyoxyalkylene oleyl / laurate, oleyl acid phosphate, substituted oxazolines and phosphate esters and their mixtures.
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Das Gas kann in Form oMtLudierter Luft oder in einem gaseinfangenden Material, wie Phenol-formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd-Hohlmikrokugeln, geblähtem Perlit oder Hohlglasmikrokugeln vorliegen. Die Funktion des Gases besteht in der Verringerung der Dichte auf innerhalb des Bereiches von .8 bis 1.4 g/cm , weshalb jegliches Gas, wie Stickstoff, CO2, Kohlenmonoxid, Argon, Wasserstoff und Helium, Methan, Propan, Freon und dergleichen verwendet werden kann. Wenn ein brennbares gaseinschliessendes Material oder brennbares Gas verwendet werden, sollte dies in die Berechnung für den Gesamtbrenn- bzw.-treibstoff eingeschlossen werden.The gas can be in the form of air or in a gas scavenging material such as phenol-formaldehyde or urea-formaldehyde hollow microspheres, expanded perlite or hollow glass microspheres. The function of the gas is to reduce the density to within the range of .8 to 1.4 g / cm, therefore any gas such as nitrogen, CO 2 , carbon monoxide, argon, hydrogen and helium, methane, propane, freon and the like can be used can. If a flammable gas confinement material or gas is used, this should be included in the total fuel calculation.
Die erfindungsgemässen Materialien werden bevorzugt durch Vorvermischung des Wassers, des anorganischen Oxidationsmittels, des Detonationskatalysators und eine zweite Vorvermischung des kohlenstoffhaltigen Treib- bzw. Brennstoffes und des Emulgators erzeugt. Die beiden Vorgemische werden erhitzt, das erste bis die Salze vollständig aufgelöst sind (48,9 bis 96,I0C /"120 bis 2O5°F_7) und das zweite bis der kohlenstoffhaltige Brenn- bzw. Treibstoff sich verflüssigt hat (48,9°C/""120°F_7; oder mehr) Die Vorgemische werden sodann zusammengemischt und emulgiert, wonach die Luft oder das Gas oder das gaseinschliessende Material hierin eingebracht werden, bis die Dichte auf den gewünschten Bereich verringert ist. Weitere Details und Alternativen der Herstellung der Emulsionssprengmittel können der US-PS 3,447,978 (Bluhm) entnommen werden. Bei der kontinuierlichen Herstellung der Materialien ist die Erzeugung einer" wässrigen Lösung, die alle Bestandteile mit Ausnahme des organischen Brenn- bzw. Treibstoffes enthält, in einem Tank und hiernach die Pumpung in eine Mischvorrichtung bevorzugt, wo sie mit heissen, aus einem zweitenThe materials according to the invention are preferably produced by premixing the water, the inorganic oxidizing agent, the detonation catalyst and a second premixing of the carbon-containing propellant or fuel and the emulsifier. The two premixes are heated, the first are completely dissolved until the salts (48.9 to 96 I 0 C / "120 to 2o5 ° F_7) and the second to the carbonaceous fuel or fuel has liquefies (48.9 ° C / "" 120 ° F_7; or more) The premixes are then mixed together and emulsified, after which the air or gas or gas enclosing material is introduced therein until the density is reduced to the desired range. Further details and alternatives of manufacture of the emulsion disintegrants can be found in US Pat. No. 3,447,978 (Bluhm). In the continuous production of the materials, the production of an "aqueous solution, which contains all components except the organic fuel, in a tank and then the pumping in a mixing device preferred, where they are hot, from a second
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Tank gepumpten Brennstoff- bzw. Treibstofflüssigkeiten, die gerade über ihren Festpunkt bzw. Eispunkt erhitzt wurden, emulgiert wird. Die Emulsion wird sodann belüftet und durch eine Bursa-Pül!vorrichtung oder beliebige andere bekannte Vorrichtung in den gewünschten Durchmessern paketiert.Tank-pumped fuel or propellant liquids that are heated just above their fixed point or ice point was emulsified. The emulsion is then aerated and passed through a bursal irrigation device or any other device known device packaged in the desired diameters.
Die Wirksamkeit der. Gegenwart des Strontiumions in den erfindungsgemässen Materialien wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht:The effectiveness of the. Presence of the strontium ion in the materials of the invention is indicated by the following Examples illustrated:
Beispiele 1 bis 6Examples 1 to 6
Die Sprengmittel der Beispiele 1 bis 6 werden durch Herstellung eines Vorgemisches von Wasser, des anorganischen Oxidationsmittels und des; Detonationskatalysators bei 71.1°C (1600F) und eines zweiten Vorgemisches von kohlenstoffhaltigem Brennstoff und des Emulgators bei 54.40C ■ (1300F) erzeugt. Das erste Vorgemisch wird sodann langsam zu dem zweiten Vorgemisch unter heftiger Rührung unter Erhalt einer Wasser-in-ölemulsion hinzugefügt. Die Rührung wird unter Kühlung zur OWäudierung von Luft so lange fortgesetzt, bis die. Dichte auf den gewünschten Bereich herabgesetzt ist. In Beispiel 5 können hohle Glasmikrokugeln, die unter dem Begriff "Corcel" (Warenzeichen, vertrieben durch Interpace Corporation) bekannt sind, anstelle von oldcLudierter Luft hinzugefügt werden. Die Materialien werden sodann zu Polyäthylenröhren hoher Dichte extrudiert oder gestampft, welche mit Plastikkappen bzw. -kapseln verschlossen und bei 21°C (700F) bis zur Detonation gelagert werden. Andere Verpackungsmaterialien, wie Papier,The disintegrants of Examples 1 to 6 are prepared by preparing a premix of water, the inorganic oxidizing agent and the; Detonation catalyst at 71.1 ° C (160 0 F) and a second premix of carbonaceous fuel and the emulsifier at 54.4 0 C ■ (130 0 F) generated. The first premix is then slowly added to the second premix with vigorous agitation to give a water-in-oil emulsion. Stirring is continued with cooling to expel air until the. Density is reduced to the desired area. In Example 5, hollow glass microspheres known by the term "Corcel" (trademark, sold by Interpace Corporation) can be added in place of oldcLuded air. The materials are then extruded at high density Polypropylene tubes or stamped, which capsules or closed with plastic caps and (F 70 0) are stored to detonation at 21 ° C. Other packaging materials, such as paper,
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Karton und Kunststoffe, wie Polyäthylenfilm, sind geeign et.Cardboard and plastics such as polyethylene film are suitable.
In Tabelle I sind die Materialien bezüglich ihrer Konzentration in Gewichtsprozent, ihrer Dichte zur Detonationszeit, ihren Durchmessern zur Detonationszeit, ihrer Detonationstemperatur und der Standardzundkapselgrosse, die für die Detonation erforderlich ist, dargestellt.In Table I the materials are given in terms of their concentration in percent by weight, their density at the time of detonation, their diameters at the time of detonation, their detonation temperature and the standard capsule size required for detonation.
Das zur Rede stehende Wachs stellt ein mikrokristallines Wachs dar, welches Jeweils Schmelzpunkte von 67.20C,(153°F) und 45.6 bis 48.3°C (114 bis 1190C) aufweist und war für die Beispiele 1 bis3 "indra 1153" und "indra 2119",(Hersteller Industrial Raw Materials Corporation) für die Beispiele 4 bis 6 . Das öl, auf das in den Beispielen 1 bis 6 Bezug genommen wird, ist ein hochraffiniertes Mineralöl, das durch die Atlantic. Refining Company unter der Bezeichnung "Atreöl 34" vertrieben wird.The standing for speech wax is a microcrystalline wax is having each of which have melting points of 67.2 0 C (153 ° F) and 45.6 to 48.3 ° C (114 to 119 0 C) and was for Examples 1 to 3 "Indra 1153" and "indra 2119", (manufacturer Industrial Raw Materials Corporation) for Examples 4 to 6. The oil referred to in Examples 1 through 6 is a highly refined mineral oil available from Atlantic. Refining Company under the name "Atreöl 34".
Die Emulgatoren der Beispiele 1 bis 6 sind jeweils Mono- und Diglyceride von fettbildenden Fettsäuren oder Sorbitanmonooleat, die durch ICI America Inc. unter den Viarenzeichen "ATMOS 300" und "SPAN 80" erzeugt werden.The emulsifiers of Examples 1 to 6 are each mono- and diglycerides of fat-forming fatty acids or sorbitan monooleate, manufactured by ICI America Inc. under the trademark "ATMOS 300" and "SPAN 80".
Das Gelierungsmittel, auf das in Beispiel 6 Bezug genommen wurde, ist Guargummi, welches unter der Bezeichnung "Jaquar EXCVi" (Hersteller Stein Hall Company) vertrieben wird.The gelling agent referred to in Example 6 is guar gum, which is known as "Jaquar EXCVi "(made by Stein Hall Company).
Das lufteinschliessende Material des Beispiels 5 stellt "Corcel" dar, (vertrieben durch Interpace Corporation), welches hohle Glasagglomeratteilchen darstellt.The air-entraining material of Example 5 represents "Corcel" (sold by Interpace Corporation) which is hollow glass agglomerate particles.
- 11 -- 11 -
409816/0881409816/0881
Bei Detonationen kann erwartet werden, dass die beschriebenen Materialien eine Detonationsgeschwindigkeit im Bereich zwischen 4876 bis 6096 m/sek. (I6OOO und 20000 ft/sec) aufweisen.In the event of detonations, it can be expected that the described Materials have a detonation speed in the range between 4876 and 6096 m / sec. (I6OOO and 20000 ft / sec) exhibit.
zung (Gew.%) Put together
tion (wt. %)
sendes Material -Air entrapment
sending material -
- 12 -- 12 -
409816/0881409816/0881
Fortsetzung der TabelleContinuation of the table
J2 J 2 3.0 5.03.0 5.0
SrCl2 - "-. - 1.0 -SrCl 2 - "-. - 1.0 -
Sr(OAc)2 - - - -5.0Sr (OAc) 2 - - - -5.0
Sr(OH)2 Sr (OH) 2
Dichte g/cnr5 1.15Density g / cnr 5 1.15
Durchmesser cm 2.54 (inches) .. (1) Kapselgrösse 8Diameter cm 2.54 (inches) .. (1) Capsule size 8
Detonationstemperatur °C 21 (0F) (70)Detonation temperature ° C 21 ( 0 F) (70)
(2)5.08
(2)
(1)2.54
(1)
(D2.54
(D
(D2.54
(D
(70)21
(70)
(70)21
(70)
(70)21
(70)
(70)21
(70)
(70)21
(70)
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