DE1646278C3 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Überzügen aus Sprengstoffen - Google Patents

Description

schlingen aus (Beispiel 5). Die Zugabe eines beson- mit 2°/· Polymethylactylat 296 cP,

deren Stabilisators erübrigt sich damit Ein weiterer mit I¹Vo Polyvinylacetat 8IcP,

Vorteil ist die höhere Handhabungssicherheit gegen- mit 15·/· unvernetztem Polyester 65 cP,

über der bisher verwendeten Nitrocellulose. mit 5°/o Polyvinylpyrrolidon 609 cP.

Die Menge der neuen Andickmittel, die den 5

schmelzbaren aromatischen Nitroverbindungen bzw. Die geschmolzenen Gemische wurden in zylindederen Mischungen zugesetzt wird, kann über einen rische Formen gegossen. Nach dem Abkühlen erhielt weiten Bereich variiert werden. Braucht man zum man homogene, feste, selbsttragende Körper. Auflösen des Hochpolymeren einen Lösungsvermittler, so wird er meist in der gerade zum Lösen nöti- io B e i s ρ i e 1 2 gen Menge zugesetzt. Die Zugabe des Andickmittels Geschmolzenes TNT besitzt bei 85° C eine Visko- und des Löslichkeitsvermittlers richtet sich sität von 20 cP. Nach Unteniihren von 2 ·/· Polymeth-

1. nach der Art und dem Polymerisationsgrad der acrylsäuremethylester (396 cP) stieg die Viskosität hochmolekularen Verbindung, das bedeutet, daß ^{im 1}^ ^{von 40} Minuten auf 380 cP. Die abgekühlte man um so weniger des Hochpolymeren hinzu- *⁵ Mischung besitzt bei 20° C einen Kegelfließpunkt zufügen braucht, je höher dessen Molekular- (Konsistometer nach H ö ppi er) von 1000 kg/cm², gewicht ist; während das TNT ohne Zusatz .eines Hochpolymere!!

2. nach der geforderten Viskosität der anzudicken- ^{unter den} gleichen Versuchsbedingungen einen Kegeiden Verbindung oder Mischung und fließpunkt von etwa 226 kg/cm* aufweist.

3. nach den Löslichkeitseigenschaften des Lö- *"

sungsvermittlers. Beispiel 3

Da eine Vielzahl von hochmolekularen Verbindun- Ein Gemisch aus 50 °/o TNT und 50 °/e Dinitrogen und Lösungsvermittlern zum Andicken geeignet toluol (93 Teile 2,4-Dinitrotoluol und 7 Teile 2,6-Diist, läßt sich durch die Wahl eines bestimmten Mit- 35 nitrotoluol) schmilzt bei 43° C und besitzt eine Vistels, dessen eingestellten Polymerisationsgrads, und kosität von 18 cP. 90 g dieser Schmelze wurden mit durch die Wahl und die Menge des Löslichkeitsver- 10 g einer 40°/iiigen Lösung von Polyvinylacetat mittlers die anzudickende Verbindung oder Mischung (146,4 cP) in Äthylacetat vermischt. Nach Verdampauf die gewünschte Viskosität und damit auf ihre fen des Äthylacetats auf dem Wasserbad entstand günstigste Gießfähigkeit einstellen. 30 eine klare, homogene, viskose Lösung. Die Viskosität

Die Zugabe der neuen Andickmittel und der Lös- betrug bei einem Schergefälle von 24,5 s~> und einer lichkeitsvermittler kann direkt zu den geschmolzenen Temperatur von 65° C 1360 cP. aromatischen Nitroverbindungen bzw. deren Mischungen erfolgen. Es kann aber auch eine vorherige Beispiel 4 Vermischung mit anderen festen oder flüssigen Korn- 35

ponenten des gewünschten Endprodukts vor dem Ein niedrigmolekularer Polymethacrylsäureester

Schmelzvorgang stattfinden. (7,64 cP) ist in geschmolzenem TNT nur schwer lös-

In den folgenden Beispielen wird gezeigt, wie diese lieh. Nach Zusatz von Diäthylphthalat (Dimethylglyneuen Quellstoffe befähigt sind, schmelzbare, aroma- kolphthalat, Dioctylphthalat, Teeröl oder Diäthylditische Nitroverbindungen anzudicken, so daß man 40 phenylharnstoff) löste sich das Hochpolymere klar homogene Flüssigkeiten erhält, die man z.B. durch «rf. Fm40<aewicbtsteile TNT wurden etwa 3Teile Gießen in jeden gewünschten, homogenen Fnnnfcör- des Lösungsvennitüers benötigt, um 2 Teile des per überführen kann. Die prozentualen Angaben be- Hochpolymeren aufzulösen. Die Viskosität dieser Geziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf Ge- mische liegt nach etwa 30 Minuten bei einem Scherwichtsprozente. _{45 gem]e von} --,55-1 _umj _ei_ner Temperatur von 85° C

Von den verwendeten Polymeren wurde zu deren bei etwa .⁷W .„*». Charakterisierung die Viskosität in einem Höppler-

Viscosimeter gemessen. Die hinter den Verbindungen Beispiel 5 a

genannten Zahlen geben die Viskosität einer 5%igen In ehi..«_s 4-Gefäß wurden 40 Teile TNT aufge-

Lösung in Aceton bei 20° C an: nur bei Polyvinyl- 50 schmolzen und mit 3 Teilen Dioctylphthalat versetzt, pyrrolidon wurde die Viskosität einer 5°/oigen Lösung dann wurden unter Rühren 20 Teile Hexogen und zuin Wasser gemessen. letzt 35 Teile Aluminium eingetragen. Nun wurden

B e i s D i e 1 1 ^ Teile des Andickmittels (Polymethacrylsäureester,

wie im Beispiel 4) eingerührt. Die fertige Mischung

In ein geschmolzenes Gemisch der isomeren Dini- 55 wurde noch 20 Minuten gerührt und dann in ein oben

trotoluole (93 Vo 2,4-Dinitrotoluol und 7 »/0 2,6-Dini- verschließbares Eisenrohr (40 mm 0 und 500 mm

trotoluol, Schmelzpunkt 60° C, Viskosität bei 65° C Länge) gegossen. Die Sprengstoffmischung wurde in

18 cP) wurden bei einer Temperatur von 65° C dem senkrecht stehenden Rohr noch Vi Stunde auf

2% Polymethacrylsäureester (396 cP) oder ^einer Temperatur von 85° C gehalten. Anschließend

1 °/o Polyvinylacetat (164,4 cP) oder ^{6o wur}de das Gemisch durch Zulauf von kaltem Wasser

15% eines unvernetzten Polyesters (0,52 cP) (in erschütterungsfrei abgekühlt. Nach 2 Stunden wurde Lösung; das Lösungsmittel wurde abge- ^die Sprengstoffsäule in 5 Teile zersägt. Die einzelnen dampft) oder Abschnitte wurden in der Längsrichtung aufgesägt.

5% Polyvinylpyrrolidon (62,7 cP) Die Homogenität des Gusses in den einzelnen Teil

es stücken war sehr gut. Man konnte keine Trennung

eingerührt. Die Lösungen besaßen alle erhöhte Vis- der Komponenten und keine Lunkerbildung feststelkosität, z. B. bei einem Schergefälle von 24,5 s~i Ien. Die Dichtebestimmung der einzelnen Teilab- und bei einer Temperatur von 65° C schnitte ergab von oben nach unten:

1,78 g/cm^s, Montanwachs und 0,1 Teil Lecithin. Die auf bekannte

1,81 g/cm*, Weise hergestellte Mischung wurde etwa 30 Minuten

1,81 g/c9³, im Eisenrohr bei 85° C stehengelassen. In dieser Zeit

1,81 g/cm*, setzte sich das Montanwachs vollständig oben ab. Um

1,84 g/cm*. 5 dieses Absetzen zu vermeiden, wurde die gegossene

Mischung nur kurz bei 85° C im Eisenrohr siehen-

Bei schnellem Rühren empfahl sich noch der Zu- gelassen und dann mit Wasser abgekühlt,
satz /on 0,1 Teil eines Antischaummittels. Die einzel- Diese auf die bisher übliche Weise hergestellte Minen Teilabschnitte besaßen dann folgende Dichten: schung wurde mit der erfindungsgemäßen Mischung 1 80 g/cm* ίο 5 a auf das Verhalten beim längeren Erhitzen auf

181 g/cm*' 100⁰C verglichen. Es wurden jeweils 2,5 g der

182 e/cm*' Sprengstoffmischungen im Vakuum während 40 Stun-1^82 g/cm*' ^{den be}' ^einer Temperatur von 100° C gehalten. Die l'84g/cm*' Vakuum-Apparatur ist mit einem Quecksilbermano-

' * 15 meter versehen. Nach Abkühlung der Apparatur wird

_R . -let der Dnick des entwickelten Gases bestimmt. Daraus

Beispiel ii» _{]äßt sjch dann dje eventue}j] abgespaltene Gasmenge

In einem Vergleichsbeispiel wurden einer TNT- berechnen. Die Sprengstoffmischung des Beispiels 5 b Hexogen-Aluminium-Mischung die bisher üblichen spaltet in 40 Stunden 1,24 cm³ Gas ab, während die andickenden und pflegmatisierenden Mittel zugesetzt, ao Mischung des Beispiels 5 a kein Gas entwickelte. Da-Statt der 3 Teile des Lösungsvermittlers und der mit ist gezeigt, daß die erfindungsgemäße Mischung Teile des hochpolymeren Stoffes im Beispiel 5 a eine wesentlich höhere Temperaturbeständigkeit beenthält die Mischung 0,7 Teile Nitrocellulose (N-Ge- sitzt als eine der bisher üblichen Mischungen mit halt 12,2 °/o, bezogen auf Trockensubstanz), 4,2 Teile Nitrocellulose als Andickmittel.

Claims (5)

der Komponenten erhält. Dabei können oft diese Patentansprüche: beiden Bedingungen nicht gleichzeitig eingehalten werden, so daß man keine vollständig homogenen

1. Verfahren zur Herstellung von Formkör- Sprengstoffgemische erhält

pem und Überzügen aus Sprengstoffen auf der 5 Diese Nachteile kan man bei Anwendung des erBasis von ohne Zersetzung schmelzenden, aro- findungsgemäßen Verfahrens vermeiden. Die hochmatischen, explosiblen Nitroverbindungen oder polymeren nitro- und perchloratgnippenfreien orgaderen Gemische, dadurch gekennzeich- nischen Verbindungen werden dabei zu der unzersetzt net, daß man die geschmolzenen aromatischen schmelzenden aromatischen Nitroverbmdung ober-Nitroverbindungen mit in diesen Nitroverbindun- ia halb deren Schmelzpunktes und unterhalb der Zergen löslichen, nitro- und perchloratgnippenfreien Setzungstemperatur der Hochpolymeren zugesetzt Hochpolymeren in Mengen von 0,1 bis 20"/o, Man erhält dann viskose Flüssigkeiten, mit etwas vorzugsweise 1 bis 5 V», bezogen auf die aroma- fadenziefaender Konsistenz, in die man Feststoffe gut tischen Nitroverbindungen, versetzt und gleichmäßig untermischen kann; diese Flüssigkei-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 ten lassen sich gut gießen und in jede gewünschte kennzeichnet daß man den schmelzbaren aroma- Form bringen. Nach dem Abkühlen besitzen die z. B. tischen Nitroverbindungen oder ihren Gemischen durch Gießen erhaltenen Verbindungen günstige einen Lösungsvermittler für die nitro- und per- kunststoffähnliche Feststoffeigenschaften, wie z. B. chloratgruppenfreien Hochpolymeren zusetzt einen hohen Kegelfließpunkt (Beispiel 3).

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, si Als hochpolymere organische Verbindungen im dadurch gekennzeichnet daß man 2 bis 20^e/o, Sinn vorliegender Erfindung gelten z.B. Verbindunvorzugsweise 5 bis 10·/·, bezogen auf die aroma- gen, die entstehen durch Homo- bzw. Mischpolymeritischen Nitroverbindungen, des Lösungsvermitt- sation ungesättigter Säuren und deren funktionellen lers zusetzt. Derivate, z. B. den Mono- oder Diestern (bei unge-

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, as sättigten Dicarbonsäuren) und Säureanhydriden u. a., dadurch gekennzeichnet, daß man den Mischun- ungesättigter Alkohole bzw. deren funktionellen Degen im geschmolzenen Zustand Feststoffe zusetzt. rivaten, z. B. den Mono- oder Diestern, den Äthern

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, u. a., ungesättigter Ketone und ungesättigter Acetale, dadurch gekennzeichnet, daß man den Mischun- Aber auch die Additions- bzw. Kondensationsprogen im geschmolzenen Zustand ein Antischaum- 30 dukte z. B. von Diolen und Dicarbonsäuren sind als mittel zusetzt. hochpolymerer Bestandteil geeignet

Monomere ungesättigte Säuren im Sinn der vorliegenden Erfindung sind die Acrylsäure, die in λ-

oder /^-Stellung substituierten Acrylsäuren, z. B. Meth-

35 acrylsäure, Äthacrylsäure, a-Chloracrylsäure u. a., Undecylensäure, Sorbinsäure, ölsäure, Zimtsäure,

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Maleinsäure, Itakonsäure u. a. Aber auch ungesät-Herstellung von Fonnteilen und Überzügen aus tigte cycloaliphatische Säuren, z. B. die durch Addi-Sprengstoffen auf der Basis von ohne Zersetzung tion von Dienen an ungesättigte Säuren erhältlichen schmelzenden aromatischen, explosiblen Nitroverbin- 40 Verbindungen lassen sich zur Herstellung von Homodungen oder deren Gemische, welches dadurch ge- bzw. Mischpolymerisaten verwenden, kennzeichnet ist, daß man die geschmolzenen aroma- Weitere geeignete hochmolekulare Andickmittel

tischen Nitroverbindungen mit in diesen Nitroverbin- lassen sich beispielsweise aus den ungesättigten Alkodungen löslichen nitro- und perchloratgmppenfreien holen oder deren funktionellen Derivaten, z. B. den Hochpolymeren in Mengen von 0,1 bis 20 Gewichts- 45 Veresterungsprodukten des Vinylalkohole, Allylalkoprozent, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezo- hols, Isopropenylalkohols, Methallylalkohols, Crotylgen auf die aromatischen Nitroverbindungen, versetzt. alkohols usw. gewinnen, aber auch Homo- undMisch-Die genaue Menge der anzuwendenden Hochpolyme- polymerisate der ungesättigten Äther dieser obcngeren hängt von den physikalischen Eigenschaften die- nannten Alkohole ergehen gute Andickmittel. Als ser Verbindungen und der gewünschten Viskosität 50 Beispiele für ungesättigte Ketone, deren Polymerisate des Endproduktes ab. Innerhalb der genannten Pro- oder Mischpolymerisate zum Andicken geeignet sind, zentangaben erhält man nach dem Abkühlen auf 20 sollen die Vinylketone, Allylketone und die Isoprobis 30° C einen homogenen, festen Körper. penylketone genannt werden.

Es ist bekannt, daß man flüssige, organische Nitro- Aber auch die Homo- und Mischpolymerisate des

verbindungen und Salpetersäureester mit nitro- und 55 Vinylpyrrolidons sind geeignet, perchloratgruppenfreien Hochpolymeren gelatinieren Ein Teil der genannten Hochpolymeren löst sich

kann; in der dabei entstehenden Gelatine lassen sich nur schlecht in den geschmolzenen aromatischen Ni-Festkörper, wie anorganische Salze, Leichtmetalle, troverbindungen. Durch Zusatz geeigneter Lösungs-Hexogen oder Nitropenta, leicht untermischen, so daß venmttier zu den schmelzbaren aromatischen Nitroman ein homogenes Sprengstoffgemisch erhalten 60 verbindungen können iedoch auch schwerlösliche kann. Weiterhin ist es bekannt, schmelzbare aroma- Hochpolymere gut in Lösung gebracht werden. Als tische Nitroverbindungen oberhalb ihres Schmelz- Lösungsvermittler werden beispielsweise Phthalsäurepunktes mit Nitrocellulose, Montanwachs oder ande- ester, JÜmethyldiphenylharnstoff, Diäthyldiphenylren Andickmitteln zu versetzen. Diese Stoffe sollen harnstoff, Methyläthyldiphcnylharnstoff, Teeröl, eindas Absetzen von eventuell zugefügten Feststoffen 65 gesetzt.

verhindern, sie dürfen jedoch nur in solchen Mengen Besonders vorteilhaft wirkt sich die Verwendung

zugesetzt werden, daß die Sprengstoffmischung gut der obenerwähnten Hochpolymeren auf die thergießfähig bleibt und man gleichzeitig keine Trennung mische Beständigkeit der gießbaren Sprengstoff««-