Brevet 2257360 - Explosif de tétranitrate de pentaérythritol désensibilisé - 1941

La présente invention concerne en général des compositions explosives et plus particulièrement des explosifs de tétraitrate de pentaérythritol désensibilisés.

Il est bien connu que le tétranitrate de pentaérythritol possède la propriété désavantageuse d’être exceptionnellement sensible aux frottements et aux chocs. On sait également, quoique moins fréquemment, que le tétranitrate de pentaérythritol est très sensible à la détonation même lorsqu’il est mouillé avec un poids égal d’eau. Ces facteurs sont la raison principale pour laquelle le tétranitrate de pentaérythritol n’a pas trouvé une plus grande utilité, bien que beaucoup de ses autres propriétés explosives soient nettement supérieures.

La présente invention concerne la préparation de certains mélanges explosifs de tétranitrate de pentaérythritol ayant une faible sensibilité au frottement et au choc et présentant en même temps une excellente sensibilité à la détonation au moyen des initiateurs habituels utilisés dans l’industrie des explosifs.

J’ai découvert que les nitrates de calcium hydratés comme Ca (NO3) 2SH20, Ca (NWC3) 4a20 et Ca (03) 2 -SH20, qui fondent à des températures inférieures à 100 ° C peuvent être utilisés en combinaison avec du tétranitrate de pentaérythritol pour produire des granulés. ou des mélanges pulvérulents d’excellentes propriétés explosives.

Afin de mieux mettre en évidence mon invention, les exemples suivants sont donnés à titre d’illustration: Exemple 1 22 lbs. de Ca (N03) 2a4H20 sont placés dans une marmite à grain chemisé à la vapeur munie d’un agitateur approprié, et chauffée à une température supérieure à 400 ° C afin de produire un liquide mince. Puis 78 lb de tétranitrate de pentaérythritol (de préférence préalablement chauffé à plus de 40 ° C) sont incorporés dans ce liquide en agitant le mélange à une température supérieure au point de fusion du nitrate de calcium hydraté. Après environ quinze minutes de cette agitation, on laisse le mélange refroidir lentement, en agitant encore, jusqu’à ce qu’il en résulte un mélange granulaire ou pulvérulent. Ce mélange est passé à travers un tamis de 18 mesh pour produire mon produit préféré.

D’une manière similaire, j’ai préparé des mélanges de Ca (NO3) 2 * 4H20 et de tétranitrate de pentaérythritol des compositions et propriétés suivantes: Grammes fulminate f 5 de mercure reconvertis Chute standard PETN Ca (NO3) 2.4HO requis pour provoquer une sensibilité au marteau de tivité (10 kg.

(Ponts de 1 « x 4 ») Poids Pour cent Centimètres 100 0 Moins de .26 gms-. 5-10 95 5 Moins de .26gms .. 15 90 10 Moins de .26 gms. 40 S80 20 Moins de .26 gms_- 65 70 30 Moins de .26gms-. 95-100 60 40 Moins de .26 gms .. 100+ 50 50 Moins de .26 gms__ 100+ 30 70 .4 gm …. ————– 100+ 1 20 80 (détonation partielle .65 gm.

Détonne avec .8 gmin.).-.-_—- 100+ 0 100 Non-explosif … – Ces résultats montrent que l’ajout de Ca (N03) -4H20 appliqué de la manière décrite ci-dessus a un effet prononcé sur la sensibilité à l’impact du tétranitrate de pentaérythritol 25 sans provoquer de chute délétère de la sensibilité détonative vis-à-vis des agents initiateurs appropriés.

Exemple 2 30 Quatre-vingt-dix livres d’un mélange constitué de: Pourcentage de Ca (NO3) ——- —-. —._______ — _ 76,8 NH4NO ——- _ —————- __- ___ 4.1 H ———- ————————- 19,1 500,0 sont chauffés au-dessus du point de fusion (en dessous de 100 ° C) dans une chaudière à grain à vapeur appropriée munie de un agitateur. Ensuite, on ajoute 10 livres de tétranitrate de pentaérythritol et on agite le mélange avec refroidissement jusqu’à ce qu’il en résulte un produit granulaire ou pulvérulent. Ce produit a été détonable au moyen d’environ 0,33 g. de fulminate de mercure et était insensible à l’impact (un poids de 10 kg n’a pas provoqué une détonation quand il a chuté d’une hauteur de 100 cm).

De même, je peux préparer des mélanges de tétranitrate de pentaérythritol avec l’un des nitrates de calcium hydratés fondant à moins de 100 ° C. Je peux également utiliser des mélanges de ces nitrates de calcium avec d’autres nitrates comme NH4N3O, NaNOs, nitrates de magnésium, nitrates d’aluminium, etc. à condition que les mélanges fondent à des températures inférieures à 100 ° C et supérieures à 35 ° C.

Il convient de noter que mes compositions de tétranitrate de pentaérythritol ne sont pas simplement des mélanges mécaniques dans lesquels les grains individuels de tétranitrates de pentaérythritol sont en juxtaposition avec les grains individuels du mélange de nitrate hydraté que l’on obtiendrait si le tétranitrate de pentaérythritol finement cristallin et les nitrates finement pulvérisés étaient simplement mélangé en dessous du point de fusion des nitrates. Mes compositions sont caractérisées par les cristaux individuels ou les agglomérations de cristaux de tétranitrate de pentaérythritol, 1 étant incorporés dans le nitrate solidifié et par le mélange résultant constitué de particules discrètes qui peuvent être sphériques, granulaires ou pulvérulentes. Ces mélanges sont susceptibles d’être coulés ou pressés dans des moules ou utilisés en mélange avec d’autres matériaux couramment utilisés dans les explosifs commerciaux.

Mes compositions de tétranitrate de pentaérythritol sont utiles directement comme explosifs, comme par exemple un mélange constitué de 78 parties (en poids) de tétranitrate de pentaérythritol et de 22 parties (en poids) de Ca (N03) -4H20 qui est essentiellement équilibré en oxygène, brisance inhabituellement élevée et est adapté pour des utilisations spéciales où la capacité de briser haute est nécessaire. Les compositions contenant plus de nitrates que nécessaire pour un bilan d’oxygène (tous les C pour former du CO2, tous les H2 pour former H20, les métaux pour former des oxydes et l’azote à libérer comme N2) sont particulièrement utiles pour le mélange avec des explosifs déficients en oxygène comme nitrostèque, nitrocellulose, trinitrotoluène, dinitrotoluène, hexanitrate de dipentaérythritol, tétryle, lactates d’alkyle nitrés, alkylglycolates nitrés, etc., ou leurs mélanges avec des agents oxydants tels que NH4NO, NaN03 et analogues ou avec des agents réducteurs comme la pâte de bois, le charbon de bois, l’ivoire les noix, la paraffinrosine, les huiles minérales, la vaseline et similaires; ou avec des matériaux déficients en oxygène ou combustibles en général.

Il est important de noter que j’utilise le terme tétranitrate de pentaérythritol de manière large. Les personnes connaissant l’art explqsive savent que tout tétranitrate de pentaérythritol commercial contient un peu d’hexanitrate de dipentaérythritol (souvent jusqu’à 10-12%) et, parfois, d’autres impuretés absorbées par la liqueur mère obtenue lors de la cristallisation du pentaérythritol. Par conséquent, le tétranitrate de pentaérythritol est utilisé non seulement pour désigner le tétranitrate de pentaérythritol pur, mais également pour le produit impur normalement obtenu par les divers procédés commerciaux.

Je tiens à souligner que les exemples donnés ci-dessus sont simplement illustratifs de mon invention et ne sont pas destinés à me limiter à la méthode qui y est donnée, pour la préparation de mes compositions.

Je peux, par exemple, faire fondre les mélanges de nitrates hydratés, agiter, ajouter le tétranitrate de pentaérythritol, agiter, puis laisser couler le mélange fondu sous la forme d’un mince filet, puis le soumettre à un jet d’air sous haute pression de manière à pour former de petits globules qui, en tombant à travers l’air frais, se solidifient et forment des sphères; .0 ou I peut utiliser n’importe quel procédé approprié produisant le produit des caractéristiques décrites ci-dessus.

JE; par conséquent, ne me limiter d’aucune façon, sauf comme indiqué dans les revendications suivantes.

Je revendique: 5 1. Explosif comprenant du tétranitrate de pentaérythritol et un nitrate de calcium hydraté de point de fusion supérieur à 35 ° C et inférieur à 100 ° C, ledit tétranitrate de pentaérythritol étant sensiblement noyé dans les nitrates hydratés et le mélange étant composé de particules.

2. Explosif comprenant du tétranitrate de pentaérythritol et du Ca (NO) * 4H20, ledit tétranitrate de pentaérythritol étant sensiblement noyé dans le nitrate hydraté et le mélange étant composé de particules discrètes.

3. Composition de matière comprenant du tétranitrate de pentaérythritol et du Ca (NO) 2-4H20 dans les proportions pondérales d’environ 78 parties de tétranitrate de pentaérythritol à 22 parties de Ca (N03) 2-4H20, ladite composition étant constituée de , des particules discrètes dans lesquelles le tétranitrate de pentaérythritol est sensiblement noyé dans le Ca (N03) 2-4H20.

4. explosif comprenant du tétranitrate de pentaérythritol cristallin, du nitrate de calcium hydraté ayant un point de fusion compris entre 350 ° C et 1000 ° C, et un explosif déficient en oxygène; ledit tétranitrate de pentaérythritol étant sensiblement noyé dans le nitrate de calcium hydraté et ce mélange résultant de tétranitrate de pentaérythritol et de nitrate de calcium hydraté étant composé de particules discrètes; et ledit explosif déficient en oxygène étant mélangé intimement avec le mélange de pentaérythritol tétranitrate-nitrate de calcium.

5. explosif comprenant du tétranitrate de pentaérythritol cristallin, du nitrate de calcium hydraté ayant un point de fusion compris entre 35 ° C et 100 ° C, et du nitrate d’ammonium; ledit tétranitrate de pentaérythritol étant sensiblement noyé dans le nitrate de calcium hydraté et ce mélange résultant de tétranitrate de pentaérythritol et de nitrate de calcium hydraté étant composé de parStes discrets; et ledit nitrostarch étant mélangé intimement avec le mélange de pentaérythritol et de tétranitrate et de nitrate de calcium.

JOSEPH A. WYLER.