Schieß- und Sprengstoffe Synthetische hochmolekulare Stoffe sind bekanntlich
sehr geeignet zur Herstellung von plastischen Massen, Kunst- und Preßstoffen. Diese
auf der hochmolekularen Struktur beruhenden vorteilhaften Eigenschaften sind auch
bei den durch Nitrierung von synthetischen hochmolekularen Verbindungen erhaltenen
Stoffen vorhanden, und dieselben weisen auch noch bis zu einem gewissen Grade den
Charakter von Explosivstoffen auf. Als solche sind sie aber ohne besondere praktische
Bedeutung, da sie den bekannten Sprengstoffen in keiner Weise überlegen sind und
in vielen Fällen nicht einmal die sonst an Sprengstoffe zu stellenden Forderungen
erfüllen.Shooting and explosives Synthetic high molecular substances are known
very suitable for the production of plastic masses, plastics and molded materials. These
advantageous properties based on the high molecular structure are also
in those obtained by nitration of synthetic high molecular compounds
Substances are present, and to a certain extent they also show that
Character of explosives. As such, however, they are without any particular practicality
Importance because they are in no way superior to the known explosives and
in many cases not even the demands that would otherwise be made on explosives
fulfill.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die vorstehend erwähnte
zweifache Verwendbarkeit der nitrierten synthetischen hochmolekularen Stoffe, nämlich
für Kunststoffe und für Explosivstoffe, vorteilhaft für einen einheitlichen Zweck
benutzt werden kann, wenn man die durch einen zu geringen Sauerstoffgehalt bedingten
Mängel beseitigt. Demgemäß betrifft die Erfindung eine neue Gattung von Schieß-und
Sprengstoffen, nämlich Gemische von nitrierten synthetischen hochmolekularen Stoffen
mit anorganischen Sauerstoffträgern. Die Bereitung dieser Geinische und gegebenenfalls
ihre Verformung durch Verpressen in der Wärme oder durch Schmelzen und Vergießen
geschieht nach den auch sonst auf dem Kunststoffgebiet angewandten Methoden.The invention is based on the finding that the aforementioned
dual use of nitrided synthetic high molecular substances, namely
for plastics and for explosives, beneficial for a single purpose
can be used if one is concerned with the low oxygen content
Defects eliminated. Accordingly, the invention relates to a new type of shooting and
Explosives, namely mixtures of nitrided synthetic high molecular substances
with inorganic oxygen carriers. The preparation of this Geinische and if necessary
their deformation by pressing in the heat or by melting and potting
is done according to the methods otherwise used in the field of plastics.
Als anorganische Sauerstoffträger kommen zahlreiche Stoffe in Betracht,
die auch sonst schon zu diesem Zweck für die Pulver- und Sprengstoffherstellung
benutzt «-erden, in erster Linie Alkali- und Ammoniuin-\ itrate. aber auch Chlorate,
Perchlorate, Peroxyde usw.Numerous substances can be used as inorganic oxygen carriers,
which are also used for this purpose in the manufacture of powders and explosives
uses earths, primarily alkali and ammonium rates. but also chlorates,
Perchlorates, peroxides, etc.
Die Homogenisierung und anschließende Verformung der Gemische geschieht
in der Regel durch Verkneten auf Walzen in der Wärme und durch Verpressen. Wenn
die verwendeten synthetischen nitrierten hochmolekularen Stoffe einen niederen Schmelzpunkt
haben, dann kann die Homogenisierung und Formgebung einfach durch Vergießen der
flüssigen Gemische erfolgen. In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, den Gemischen
noch Plastifizierungsmittel zuzusetzen. Um jedoch die Verbrennungswärme nicht herabzudrücken,
sondern sie möglichst noch zu erhöhen, empfiehlt es sich, nitrierte Stoffe, beispielsweise
das als Metabinitrotoluol bezeichnete Gemisch verschiedener Nitrotoluole, als Weichmacher
zu verwenden.The mixtures are homogenized and then deformed
usually by kneading on rollers in the heat and by pressing. if
the synthetic nitrided high molecular substances used have a low melting point
then the homogenization and shaping can be done simply by potting the
liquid mixtures. In certain cases it is advisable to use the mixtures
add plasticizer. However, in order not to depress the heat of combustion,
but to increase it if possible, it is advisable to use nitrated substances, for example
the mixture of different nitrotoluene called metabinitrotoluene as a plasticizer
to use.
Da man den Sauerstoffgehalt der Mischungen beliebig abstimmen kann,
ist es für die praktische Verwendung derselben belanglos, wieviel Sauerstoff der
verwendete synthetische hochmolekulare Stoff schon enthält. Der Erhöhung des Sauerstoffgehalts
durch Nitrierung sind sowieso gewisse praktische Grenzen gesetzt. Bei einer zu weitgehenden
Nitrierung der synthetischen hochmolekularen Stoffe besteht außerdem die Gefahr,
der Depolymerisation und des oxydativen Abbaus, wodurch die mechanischen Eigenschaften
beeinträchtigt werden. Es ist deshalb gar nicht einmal zweckmäßig, besonders hochnitrierte
synthetische hochmolekulare Stoffe zu verwenden. Auch verhältnismäßig sauerstoffarme
Verbindungen, deren Sauerstoffmangel ja ohne weiteres im Gemisch kompensiert - wird,
sind ebenfalls brauchbar. So ist beispielsweise die durch Nitrierung von Polystyrol
leicht erhältliche Dinitroverbindung, weil sie mit ihrem unzureichenden Sauerstoffgehalt
nicht vollständig verbrennen kann, an und für sich nicht als Schieß- und Sprengstoff
geeignet, ergibt aber im Gemisch mit anorganischen Sauerstoffträgern, wie beispielsweise
Kalisalpeter, sehr energiereiche Explosivstoffe, die zu Körpern von hoher Festigkeit
verformt werden können. Das gleiche gilt beispielsweise auch für niedrig nitrierten
Polyvinylalkohol. Beispiel 1 Eine Mischung von 25 Teilen Polydinitrostyrol und von
75 Teilen Kalisalpeter wird bei 60 bis 80° C vorwalzt, und die erhaltene homogene
kunstharzartige Masse wird zu Formkörpern beliebiger Gestalt verpreßt. Während Polydinitrostyrol
nur eine Verbrennungswärme von 640 Cal/kg aufweist, hat die obige Mischung eine
Verbrennungswärme von 890 Cal/kg. Beispiel 2 Eine in gleicher Weise bereitete Mischung
von 12,5 Teilen Polydinitrostyrol, 12,5 Teilen Metabinitrotoluol und 75 Teilen Kalisalpeter,
die sich durch größere Geschmeidigkeit auszeichnet, hat eine Verbrennungswärme von
985 Cal/kg.
Die den plastischen Stoffen zugesetzten anorganischen
Stoffe wirken nicht nur in chemischer Hinsicht als Sauerstoffträger sondern auch
mechanisch als Füllstoffe, und sie bewirken eine beträchtliche Festigkeit und Formbeständigkeit
der aus solchen Massen hergestellten Formkörper. Das ist bei Sprengstoffen für verschiedene
Anwendungszwecke, z. B. Hohlladungen, sehr erwünscht. Auch auf dem Gebiete der Treibmittel
tritt die Festigkeit der neuen Massen sehr vorteilhaft in Erscheinung, indem es
beispielsweise möglich ist, dünnwandige und doch ausreichend feste Pulverteile herzustellen.
Vor allem bei Rückstoßantrieben spielt die Festigkeit der Treibmittel eine große
Rolle. Bei erfindungsgemäß hergestellten Treibladungen tritt nicht mehr das bei
Schwarzpulvertreibsätzen häufig beobachtete Detonieren infolge von Rißbildungen
beim Abbrennen ein. Auch gegenüber den heute vorwiegend verwendeten Treibsätzen
aus rauchschwachem Pulver weisen die neuen Treibsätze wesentliche Vorzüge auf. Ihre
Herstellung ist wegen des hohen Gehalts an verhältnismäßig billigen anorganischen
Stoffen, wie z. B. Kalisalpeter, erheblich wirtschaftlicher. Da außerdem die neuen
Treibmittel schwerer sind als rauchschwache Pulver, wird die Leistung der Rückstoßtreibsätze
gesteigert.Since the oxygen content of the mixtures can be adjusted as desired,
it is irrelevant for the practical use of the same how much oxygen the
used synthetic high molecular weight substance already contains. The increase in oxygen levels
due to nitration there are certain practical limits anyway. If it is too far
Nitration of synthetic high molecular substances also poses the risk of
the depolymerization and the oxidative degradation, whereby the mechanical properties
be affected. It is therefore not even advisable to use particularly highly nitrated ones
to use synthetic high-molecular substances. Also relatively low in oxygen
Compounds whose oxygen deficiency is easily compensated for in the mixture,
are also useful. For example, the nitration of polystyrene
easily available dinitro compound because of its insufficient oxygen content
Cannot burn completely, not in and of itself as a cannon or explosive
suitable, but results in a mixture with inorganic oxygen carriers, such as
Potash nitrate, very high-energy explosives that result in bodies of high strength
can be deformed. The same applies, for example, to low nitrate
Polyvinyl alcohol. Example 1 A mixture of 25 parts of polydinitrostyrene and of
75 parts of potassium nitrate are rough rolled at 60 to 80 ° C, and the resulting homogeneous
Resin-like mass is pressed into molded bodies of any shape. While polydinitrostyrene
has a heat of combustion of only 640 Cal / kg, the above mixture has one
Heat of combustion of 890 cal / kg. Example 2 A mixture prepared in the same way
of 12.5 parts of polydinitrostyrene, 12.5 parts of metabinitrotoluene and 75 parts of potassium nitrate,
which is characterized by greater suppleness, has a heat of combustion of
985 cal / kg.
The inorganic added to the plastic materials
Substances not only act as oxygen carriers from a chemical point of view, but also
mechanically as fillers, and they provide considerable strength and dimensional stability
the moldings produced from such masses. That is for different explosives
Applications, e.g. B. shaped charges, very desirable. Also in the field of propellants
the strength of the new masses is shown to be very beneficial in that it
for example, it is possible to produce thin-walled and yet sufficiently strong powder parts.
The strength of the propellant plays a major role in recoil drives in particular
Role. This no longer occurs with propellant charges produced according to the invention
Gunpowder propellants frequently observed detonation as a result of cracking
when burning. Also compared to the propellants predominantly used today
made from low-smoke powder, the new propellants have significant advantages. Her
Manufacturing is relatively inexpensive because of the high content of inorganic
Substances such as B. Potash nitrate, considerably more economical. Since also the new
Propellants are heavier than low-smoke powders, so will the performance of the recoil propellants
increased.
Eine weitere Verbesserung kann noch dadurch erzielt werden, daß man
besonders schwere anorganische Sauerstoffträger, wie Bariumnitrat, Bleinitrat, Bleisuperoxyd
od. dgl. verwendet. Zur Steigerung der Explosionswärme und/oder zur Erhöhung des
spezifischen Gewichtes der Treibsätze können auch noch Metallpulver von hoher Verbrennungswärme,
wie Aluminium oder Magnesium, oder von hohem spezifischem Gewicht, wie Blei oder
Eisen, in die Massen eingearbeitet werden.A further improvement can be achieved by
particularly heavy inorganic oxygen carriers, such as barium nitrate, lead nitrate, lead peroxide
or the like. Used. To increase the heat of the explosion and / or to increase the
specific weight of the propellant charges can also contain metal powder with high combustion heat,
such as aluminum or magnesium, or of high specific weight, such as lead or
Iron to be incorporated into the masses.