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Publication number: BE518152A
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Description


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  PROCEDE DE FABRICATION D'EXPLOSIFS. 



   La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'explosifs et se caractérise en ce qu'on prépare les explosifs en employant des sels oxygénés du composé de formule générale 
R - NH - NH - R , dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle. 



   Lors de la préparation   de-,nouveaux   explosifs, il   s'agit   d'ob- tenir en même temps que l'effet explosif et la brisance les plus élevés pos- sible une grande sécurité à la manipulation et un chargement facile. Il est en outre avantageux, pour la fabrication, de n'avoir besoin que de pro- duits chimiques de départ qui existent en quantité suffisante même dans les pays considérés d'ordinaire comme pauvres en matières premières, et de faire seulement appel à des composés, pour lesquels il existe des synthèses, qui assurent la production la moins coûteuse possible, en sorte que les produits finis ne soient pas plus chers que les explosifs connus de même classe d'ef- fet explosif ou respectivement qu'ils offrent un rabais   profitable.   



   La présente invention satisfait à ces exigences. Des expé- riences étendues ont porté sur les composés de l'hydrazine et de ses dérivés aliphatiques tels que, surtout, la méthylhydrazine et l'éthylhydrazine. 



    Les explosifs de ce groupe ont été soumis à une recherche exacte au point de vue théorique et pratique quant à leur qualité d'explosifs,   ou respectivement de composants d'explosifs. Les calculs établis d'avance en se basant sur les lois thermodynamiques, relativement à certaines données importantes au point de vue de la technique des explosifs, comme la chaleur de détonation, la température de détonation, le volume gazeux de la fumée de détonation, l'énergie spécifique, etc. faisaient espérer que les essais pra- 

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 tiques conduiraient à des résultats favorables. Il s'est avéré en fait que ces composés conviennent très bien comme explosifs.

   Les effets explosifs obtenus donnaient entière satisfaction, et il en est résulté des explosifs très brisants, de vitesses de détonation pouvant approcher   7000m/seconde.   



  Les résultats obtenus concernant l'aptitude à l'élaboration se sont de même avérés excellents. L'évasement du bloc de plomb d'après la méthode de mesure de Trauzl donna par exemple dans le cas du mononitrate   d'hydrazine   465 cm3, avec certains mélanges même 520 et 535 cm3, la vitesse de détonation de ces mélanges pour une densité de charge de 1.25 atteignant encore toujours   5400   m/seconde. 



   En dehors du mononitrate d'hydrazine on peut également utiliser avantageusement le mononitrate de méthylhydrazine. Le perchlorate de méthylhydrazine convient également très bien. 



   La fabrication de ce composé chimique est relativement facile et permet de maintenir le prix de revient de ces produits considérablement en-dessous de celui des explosifs qui se comparent en effet explosif aux types mentionnés. En plus, on a encore l'avantage d'une grande stabilité, d'une manipulation agréable et d'une sensibilité aux chocs relativement faible. 



   Des essais ultérieurs dans ce domaine ont montré que le mononitrate d'hydrazine convient particulièrement à la fabrication de certains types d'explosifs pour lesquels on devait jusqu'à présent partir de composés tout-à-fait différents-. 



   Le mononitrate d'hydrazine contient un excès d'oxygène. Suivant l'invention, on ajoute à cette substance des matières qui utilisent cet excès au moment de la décomposition explosive et accroissent ainsi le gain d'énergie, en sorte d'atteindre un maximum d'énergie. Par un choix approprié des matières additionnelles on peut préparer des explosifs aussi bien pour les besoins civils, par exemple les explosifs gélatinisés pour le   pr-   cement de tunnels ou de galeries, que pour des buts intéressant la défense nationale, comme les charges de projectiles, bombes et mines à grande brisance. 



   Lorsqu'on considère en premier lieu les explosifs du deuxième groupe, il arrive que les substances additionnelles doivent assurer non seulement l'obtention du maximum d'énergie, mais doivent également donner au mélange la propriété que la charge d'explosif à l'état répandu détonne aussitôt avec la grande vitesse requise. Sur ce point les matières supplémentaires ne doivent pas influencer défavorablement la stabilité thermique et la sécurité à la manipulation des explosifs. On peut pour ces applications utiliser des substances additionnelles qui elles-mêmes de nouveau contiennent de l'oxygène. Par addition de substances qui fixent l'excès d'oxygène qui en résulte finalement, on réalise le rendement le plus élevé en énergie. 



   Par exemple les mélanges de mononitrate d'hydrazine avec Jusqu'à 12 % d'Hexogen, auxquels on a ajouté de la poudre de graphite pour fi-' xer l'excès d'oxygène encore présent, ont donné toute satisfaction. On peut également employer dans ce but de la poudre de bois. 



   Un autre mélange comporte du mononitrate d'hydrazine et du tétranitrate de pentaérythrite, ce dernier pouvant être ajouté jusqu'à concurrence de 15 %. La quantité résiduelle d'oxygène est employée énergétiquement, de nouveau avec de la poudre de graphite ou avec de la poudre de farine de bois. 



   Pour autant que l'on puisse supporter une perte modérée en insensibilité aux chocs, on obtient avec un mélange de 28 parties d'Hexogen et de 72 parties de mononitrate d'hydrazine un explosif qui convient remarquablement aussi bien pour le façonnage par coulée que par pressage et présente une puissance de destruction très élevée. 

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   Pour des charges modérément pressées de densités allant de   1,5   à 1,52, les mélanges de mononitrate   d'hydrazine   avec la   nitroguanidine,   la nitrourée ou le nitrate de guanidine ont fait leurs   preuves...   



   On obtient de bons résultats comme charge pressée avec'la tétranitroaniline, la picramide ou un mélange de trinitrotoluène avec du Tétryl. 



   Un mélange de 90 % de mononitrate d'hydrazine et de 10 % de poudre de farine de bois convient pour les charges coulées. L'efficacité de cet explosif surpasse celle du trinitrotoluène en ce qui concerne l'énergie contenue et le volume gazeux. 



   Le tableau suivant donne un aperçu de la chaleur de détonation, de la température et du volume gazeux pour quelques-uns des mélanges conformes à l'invention, et on les compare aux mêmes données pour le trini-   trotoluène.   
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Mélange <SEP> Chaleur <SEP> de <SEP> température <SEP> de <SEP> Volume
<tb> détonation <SEP> détonation <SEP> gazeux
<tb> 288% <SEP> d'Hexogen
<tb> 72 <SEP> % <SEP> de <SEP> mononitrate <SEP> 1504 <SEP> Cal/kg <SEP> 4425  <SEP> K <SEP> 934 <SEP> 1/kg
<tb> d'hydrazine
<tb> Il <SEP> % <SEP> dHexogen
<tb> 2 <SEP> % <SEP> de <SEP> graphite <SEP> 1205 <SEP> Cal/kg <SEP> 3585  <SEP> K <SEP> 966 <SEP> 1/kg
<tb> 87% <SEP> de <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine
<tb> 21,5 <SEP> % <SEP> de <SEP> nitroguanidine <SEP> 1110 <SEP> Cal/kg <SEP> 3435  <SEP> K <SEP> 973 <SEP> k/kg
<tb> 78,5 <SEP> % <SEP> de <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine
<tb> trinitrotoluène <SEP> 950 <SEP> Cal/kg <SEP> 3095  <SEP> K <SEP> 690 <SEP> 1/kg
<tb> 
 
Pour l'emploi dans le percement de galeries et de tunnels on a besoin de mélanges mous, plastiques, définis le mieux par l'expression "gélatinisés",

   avec des propriétés explosives techniquement parlant qui correspondent à des dynamites à   40-60   %, c'est-à-dire des dynamites avec 40-60 % de nitroglycérine. Ces explosifs également doivent assurer l'obtention immédiate d'une grande vitesse de détonation au moment de l'explosion. 



   Pour la fabrication de tels explosifs on mélange du mononitrate d'hydrazine avec des quantités relativement réduites d'Hexogen ou de nitropentaérythrite,cas où comme matière additionnelle servant à la fixation de l'excès   d'hydrogène   on utilise des hydrocarbures à viscosité élevée, comme des huiles lubrifiantes, des huiles de paraffine, etc. On peut encore utiliser des mélanges avec le mélange de mono-, di- et trinitrotoluènes engendré comme sous-produit pendant la nitration du toluène, qui renferme divers isomères du trinitrotoluène. Ce mélange est désigné par l'expression "Tri-liouide" ("Flüssig-Tri").

   L'addition de nitroalkanes avec 5-8 atomes de carbone, d'un mélange d'un sel d'aluminium d'acide gras avec des hydrocarbures supérieurs tels que du pétrole ou de la vaseline non purifiée, a donné de même toute   satisfaction.   Ces matières additionnelles confèrent au mélange une consistance molle, plastique, convenant fort bien pour la confection de cartouches . 



   On peut obtenir un mélange explosif gélatineux à grande puissance explosive, lorsqu'on forme une solution sirupeuse   d'hexanitrate   d'hexaoxycyclohexane avec un alcool supérieur, par exemple l'alcool amylique ou également un polyalcool, comle la glycérine, et que l'on mélange   20-30%   de ceci avec du mononitrate d'hydrazine jusqu'à obtention d'un mélange de consistance gélatineuse. Au point de vue de la technique des explosifs,cet 

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 explosif équivaut à une gélatine explosive de composition donnée ci-dessus. 



   Lors de l'emploi de mononitrate d'hydrazine on obtient également de bons effets explosifs en ajoutant jusqu'à 25% de nitrate d'ammonium
On peut encore façonner avantageusement le mononitrate d'hydrazine en une composition explosive lorsqu'on ajoute jusqu'à 10 % de poudre d'aluminium. 



   Lorsque la matière explosive doit être plastique, on peut la travailler avec de l'acétylcellulose   gélatinisée.   



   De même une addition de 1 - 2,5 % d'amidon s'est avérée utile pour l'obtention de charges coulées. 



   Dans ce qui suit, on donne quelques exemples de compositions à destinations diverses. 



   EXEMPLES. 



   Série A (utilisable surtout pour des buts militaires) 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> 1) <SEP> 87 <SEP> % <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine <SEP> 2) <SEP> 72 <SEP> % <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine
<tb> il <SEP> % <SEP> Hexogen <SEP> 28 <SEP> % <SEP> Hexogen
<tb> 2 <SEP> % <SEP> graphite
<tb> 3) <SEP> 83,5 <SEP> % <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine <SEP> 4) <SEP> 78,5 <SEP> % <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine
<tb> 10,0 <SEP> % <SEP> nitropentaérythrite <SEP> 21,5 <SEP> % <SEP> nitroguanidine
<tb> 4,5 <SEP> % <SEP> farine <SEP> de <SEP> bois
<tb> 5) <SEP> 90 <SEP> % <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine <SEP> 6) <SEP> 88 <SEP> % <SEP> mononitrate <SEP> d'hydrazine
<tb> 10 <SEP> % <SEP> farine <SEP> de <SEP> bois <SEP> 12 <SEP> % <SEP> picramide
<tb> 
 Série B (mélanges mous, pastiques surtout pour l'exploitation des mines et le percement de galeries). 



  1) 91 % mononitrate d'hydrazine
9 % hydrocarbure à grande viscosité (huile lubrifiante ou huile de paraf- fine visqueuse, etc.) 2) 70 % mononitrate d'hydrazine 
15 % nitrate d'ammoniaque
10 % huile de vaseline   5 %   Hexogen 3) 82 % mononitrate d'hydrazine
18 % "tri-liquide" ("Flüssig-Tri": mélange de trinitrotoluènes isomères avec des mono- et di-nitrotoluènes) 4) 83 % mononitrate d'hydrazine
12 % d'un mélange d'un sel d'aluminium d'acide gras avec du pétrole   5 %   Hexogen 5) 75 % mononitrate d'hydrazine 
15 % hexanitrate d'hexaoxycyclohexane
10 % alcool amylique

Claims

REVENDICATIONS.

------------- 1/ Procédé de fabrication d'explosifs, caractérise en'ce'qu'on prépare les explosifs en employant des sels riches en oxygène de composés de formule générale R - NH - NH - R, dans laquelle R représente de l'hydrogène ou un groupement alkyle.

2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des composés dans lesquels R représente un groupement méthyle.

3/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des composés dans lesquels R représente un groupement éthyle.

4/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme sels les mononitrates.

5/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé 'en ce qu'on utilise comme sels les perchlorates.

6/ Procédé suivant les revendications 1 et 4, caractérisé En ce qu'on utilise du mononitrate d'hydrazine.

7/ Procédé suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on utilise du mononitrate de méthylhydrazine.

8/ Procédé suivant les revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'on utilise du perchlorate de méthylhydrazine.

9/ Procédé suivant les revendications 1 et 6, caractérisé en ce qu'on ajoute au mononitrate d'hydrazine des matières qui fixent au moins partiellement l'excès d'oxygène au moment de la décomposition explosive.

10/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange des matières supplémentaires qui renferment elles-mêmes de l'oxygène.

11/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute 1 - 2,5 % de poudre de graphite.

12/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute jusqu'à 10 % de farine de bois.

13/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé En ce qu'on ajoute 1 à 2,5 % d'amidon.

14/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute jusqu'à la % d'Hexogen.

15/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute jusqu'à 15 % de tétranitrate de pentaérythrite.

16/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute de la nitroguanidine.

17/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute de la nitrourée.

18/ Procédé suivant les revendications 1 et 10,caractérisé en ce qu'on ajoute du nitrate de guanidine.

19/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute de la tétranitroaniline.

20/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute de la picramide. <Desc/Clms Page number 6>

21/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérise en ce qu'on ajoute un mélange de trinitrotoluène et de Tétryl.

22/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute jusqu'à 25 % de nitrate d'ammonium.

23/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute de l'Hexogen et des hydrocarbures à viscosité élevée.

24/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute des huiles lubrifiantes.

25/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute des huiles de paraffine.

26/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute un mélange de mono-, di- et tri-nitrotoluènes.

27/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute des nitroalkanes avec 5 à 8 atomes de carbone.

28/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on ajoute de la nitropentaérythrite et un mélange d'un sel d'alumi- nium d'acide gras avec des hydrocarbures supérieurs.

29/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute des vaselines impures.

30/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on ajoute jusqu'à 15 % de poudre d'aluminium.

31/ Procédé suivant les revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'on traite de l'hexanitrate d'hexaoxycyclohexane avec un alcool supérieur en une solution sirupeuse et en ce qu'on ajoute cette dernière.

32/ Procédé suivant les revendications 1 et 31, caractérisé en ce qu'on utilise de l'alcool amylique.

33/ Procédé suivant les revendications 1 et 31, caractérisé en ce qu'on utilise de la glycérine.

34/ Procédé suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce qu'on utilise 20 à 30 % de mononitrate d'hydrazine et en ce qu'on le traite avec de l'acétylcellulose gélatinisée.