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Massa explosive.
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Des masses explosives c::.:'(. .1 9 .. s.t..' : ;J:;: w et d'un support inerte sont b13 CO:}:. vr '#.-. - . y.z 3" exes- pIe de modifier la dymmite en 6c:hanJCI.,";. ",,':" l- ¯."w= --:0 de Jt1e801g1.t,1.r contre du caoutccovjc. A avt "-.,t, ..'.
TUl.can1aor un mélange com4noa6 d'un lc.'.i: #- :.t, ', , - . : ca niroglyaér3.as. Maie, co procédé na ta dgoul'c des produits techniquaiaent utilisable, c t ..} i 1': qui f;> t.1:'''J.( ou utockage et qui a 'a!:lorcCJ:1t facix:;:.a¯:,9 .- *...,#.., Li -;.c:r,-?;.. cérine ao a4paro do la Il1.l.3J.. c plus rt-.- . '¯:.,"1, '.:j .:";uo3 et physiologiques de la :lytrotl1cârl.) '::,. S';. :# p:-j ;,.:: ¯:oP à ia fabrication et à la naalpulatica 34 . ' . :;ys . ::,â .
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L'emploi exclusif d'un support élastomère, tel le caoutchouc, ayant été considéré Jusque présent coma préjudi- ciable, on a eu recours à des mélanges non élastiques composés
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d'élastomôres et de substances thormoplastiques qui servaient de liant dans ces mélangea explosifs.
De cette façon, on a créé une matière complètement rigide convenant aux mélanges autoporteurs d'explosifs.
La masse explosive ou le mélange explosif, 0 conforme
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à l'invention présente, est particulièrement apte A la t..br1ca tison de formes autoporteuses telles que des plaques, feuillet, rubans ou corps creux, Elle renferme au moins un explosif bri- . saut réparti de façon uniforme dans un support inerte et elle se caractérise en ce que le support a l'élasticité du caoutchouc et contient au moins un explosif brisant dans une proprotion telle quo la masse explosive soit flexible et s'amorce facile-
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tK!nt par un détonateur.
La masse explosive conforme A l'invention a essentiel- lement la flexibilité prononcée du caoutchouc, c'e.t-1-d1re elle diffère de la malléabilité des masses plastiques corne également de la flexibilité plastique de masses explosives con- nues. L'explosif brisant contenu dans la masse est solide.
Dos explosifs brisants sont en général ceux qui possèdent une
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vitesse de détonation dépassant 7500 0/mou. Des corps solides de ce genre ont souvent une structure cristalline, tel que la penthrite (pentaérythrite, t4tranitrate), l'hexogène (trlm'thy. lène-tri.nitramine), l'octogone et autres. L'explosif brisant solide contenu dans la masse explosive, objet de cette invention, est réparti de façon uniforme dans un support inerte et a, de préférence, un grain de 100 microns au maximum. Chaque support doit tire considéré comme 'inerte* qui ne produit lui-mime pas un effet explosif. Mais, il sera, de préférence, combustible.
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La porportion do l'explosif b,.. n . se aituo de pré- férence vers 40 à 90 % du ?.j.J.d3 d3 la ¯-,.-. explosive, tandis que le support inerte 61!l1;; .';j ;'::':J1 10 à 30 ; en poids et duo préférence 10 À 20 % de :'..J...) 3:31. 2a cuira la nuaao explosive peut renfermer jusqu'à 30 ; 4 poids de substances susceptibles de dégager de l'oxygène, co.--3 das 3els tels que la nitrate d'ammonium, un nitrate alcalin ou alcaline-terreux et, lo cas échéant, des perchlorates ou analogues. En tout cas, la propor- tion de l'explosif brisant doit Atre assez grande pour garantir, à coup sur, l'amorçage de la nasse à l'aide d'une amorce, .par exemple le détonateur n* 8.
La support inerte est par exemple constitué de caoutchouc naturel ou synthétique dans sa forme non vulcanisée, mais de préférence vulcanisée. Mais, on peut égale- ment utiliser d'autres supporta élastiques ou élastomères.
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La fabrication do la irasse explosive, objet de la pré- sente invention, est réalisme on mélangeant de préférence un
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milieu liquide, contenant une n'atiàre élastique ou potentielle- ment élastomère, aveu au moins un exploit brisant solide en grains.
Le mélange peut être fait par r.al4.U\ze, compression, laminage ou tout autre procédé connu. La façon de transformer le mélange formé en une masse flexible dépend de la nature de la matière élastique ou potentiellement élastomère contenue dans le milieu liquide. Sous "matière potentiellement élastomôre", on comprend une matière qui, par un traitement adéquat, par exemple la vulca- nisation, peut être transformée en une matière élastomère.
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D'après une forme d'exécution préférée, le mi3!eu liquide consti- tue une solution ou une dispersion d'une matière vulcanisable de préférence du caoutchouc naturel ou synthétique.
Dans ce . cas, on transforme le mélanga en une masse flexible en enlevant d'abord le dissolvant ou la liquide de dispersion, c'est-à-dire la phase liquide continue do la dispersion et en vulcanisant ensuite, de la façon habituelle, la matière vulcanisable. Les
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proportions du milieu liquide et de l'explosif brisant ainsi que la teneur en matière vulcanisable du milieu liquide doivent
3tre choisie de telle façon qu'on obtienne les compositions . préférentielles indiquées ci-dessus.
Si la. proportion du liant se trouve dans la partie inférieur du destine préférentiel indiqué, c'est-à-dire entre
10 et 20 % en poids, on a intérêt à soumettre la masse à un traitement par compression après la vulcanisation, de préférence } , vers 100 & 200 kg/cm2, pour améliorer la flexibilité de la muée.
Le milieu liquide peut être formé par un latex aqueux de caoutchouc naturel ou synthétique renfermant de 40 à 50% , en poids d'eau. Une solution d'une matière élastique ou potentiel- lement élastomère, comme par exemple une dissolution d'un caout- chouc naturel ou synthétique dans un solvant organique peut éga- lement constituer le milieu liquide. En outre, le milieu liquide peut comprendre un élastomère dépolymérisé, de préférence un caoutchouc dépolymérisé. Des produits du commerce, comme par exemple, coux dénommés "Revertex" (à 60% de caoutchouc) ou "Rovultox" (environ 60 % de caoutchouc vulcanisé) peuvent servir d'émulsion latex.
La préparation du milieu liquide contenant la matière élastique ou potentiellement élastomère, son mélange avec l'ex- plosif brisant solide et l'enlèvement du liquide de dispersion ou du solvant peut être réalisé de la façon habituelle, le cas échéant, en recourant aux additifs habituels comme agents d'émul- sion et de vulcanisation ou autres.
Pour procéder éventuellement à la vulcanisation, on peut utiliser la technique connue dans l'industrie du caoutchouc mais on renonce de préférence a tout chauffage (en vulcanisant à froid et en évaporant le solvant nous pression réduite) et à toute autre procédure qui pourrait provoquer une décomposition des constituants de la masse.
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En utilisant un liant vulcanisé, on procède au formage de préférence avant la fin do la vulcanisation. Mais on peut façonner aussi bien une masse avec un liant non vulcanisé qu'une masse avec liant vulcanisa, on découpant par exemple la inaltéré se présentant sous forme de plaquas ou de fouillée et en collant les pièces découpées.
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La masse peut également être munie d'une tiraaLturo incorporée dans sa masse ou sur une face que ast onBt1tuDar exemple de tissu, de papier, de fibres do verre, de tamis métal-, liques et d'autres,
En outre, une ou plusieurs surfaces d'un produit réa- lisé dans la masse explosive, objet de la présente invention
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peuvent être couvertes de couchas collantes ':1".: . aies vec ou sans couche protectrice détachables On expliquera do façon plus d6110Gf &an3 quelques exemples ci-desaoua, avoc quelques formes d'application préfé- rentielles à l'appui, la masse explosive, objet da l'invention, ainsi que sa fabrication.
Exemple 1.-
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Cet exemple explique la tabriclcu d'une masse ayant vu/caoutchouc non vulcanisé comme liant, en partant d'un latex aqueux. Dans un malaxeur à mouvem3nt dpicycloldal on mélange 800 g de penthrite avec 90 c-ej d'une solution aasicniacalo 31 1,25 6;d cette penthrite humectéog on ajouts anauita 333 3 d'une émulsion de latex à z (par exemple il Scvertex 8 ) stabilisée par 1,5 d'alf.fJ\on1ac et on agite jusqu'à obtention d'une suspen- sion crémeuse honio2 ino. Pour onrectioor d-5 plaques d'explo- sif s, en verse ce mélange bien cculabla sur une plaque do plâtre ayant un pouvoir absorbante dont les barda soat limité',; par des butées.
La hauteur des butées dépend da l'épaisseur désirée des
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plaques explosives On tonant compte d'un retrait de l"paiJ3tur de 20 % dû à la perte d'eau..
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Au bout i'an 34jour d'environ 24 heures A la tampdfa turc ambiant*, la majeure partia ia l'eau (sauf anviron 3 ) *et "nleT<30 ,1:.1 ,awan,o axoloai:-caucchuc. Après un nouveau séjour de 24 heurta, la teneur d'eau at tombas 1 environ 0,5 , ce qui pt):"'I1lC ;id procéder .1 1..1 comprasaton aous 200 ks/cni2 do la ràque ax?r.03i"ra :or.n5a, L'explosif termina se compose de 20 je do caoutchouc bmt(son vulcanisé) et de 30 je de penthritee Pour #n mata. Toluaiquo da 1,35 gfca, il a une vitesse de détonation D de 69.OO i1. La résistance raz la traction (d'après norme DIN 53 504) est de 10 kg/cm2 avec un allongement à la rupture de 2CO , 5a molles.e (d'après DIN 53 503) de 0,1 mm.
2 &
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Cet exemple explique la fabrication d'une massa avec
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du caoutchouc Tlcani3é comme liant; on mélange C05 g d'octogone humecté par de l'eau acmon1acalo comme dans l'exemple 1 avec 318 g d'una émulsion de latax à 60 (par exemple elavortex.
On ajoute ensuite 3 g de soufre colloïdal, 1 g de l'cc61éra de vulcanisation aQulkcit P extra " (éthylphénylo dithiocarba- mate de zinc) et 1 g nvulkacit P" (pentmÓthylèno-d1tbiocarbam&- te de N-penmQthylène-&mmon1um) et on agite Juaqu'à obtention
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d'une consistance crémeuse. Le formage et aménage se fait comme dans l'exemple 1. Le mélange explosif est porté ensuite A
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800 C pendant 15 minutes et comprimé il une pression de 150 à 200 kg/c!c2. Les plaques d'explosif obtenues contiennent l9j5 % de caoutchouc vulcanise, 0,5 % d'agents de vulcanisation et 8Ot5 % d'octogone.. La vitesse de détonation (D) est de 7100 m/a pour une masse volumique de 1,45 6/cm3. La résistance A. la
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traction se chiffre par 4 kg/cm2 avec un allongement à la rupture
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de 300 et une mollesse d6 0,35 aQa. zzemplm 3... bplo1 de latex prévulcanisé.
700 g de penthrite sont humectée avec 40 C4 d'une *Au anaonia- cale 1 1,25 % et mélangée ensuite avec 417 g ci'un, éauliion Ua
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latex à 60 % qui renferme le caoutchouc à l'état vulcanisé {par
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exemple Revultexu), Pour fabriquer un corpa creux, par exemple une boutil-
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le, on remplit un moule en plâtre en deux parties avec la suopen- sion de l'explosif. Une partie de l'eau est absorbée par le plâtre et il ae forme à la face intérieure du moule une couche
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dfcxplosif caoutchoutée. L'épaisseur de cette couche est fonc- tion de la durée de séjour de la suspension dans le moule.
Après une heure, on obtient une couche d'environ 2 mm. On enlevé l'excédent de la suspension du moule. On laisse sécher l'explo- sif caoutchoutée formé à la température ambiante, on le chauffe
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pendant environ 15 minutes à 700 C, afin de pouvoir le sortir du moule. D'après la technique de formage décrite dans les exemples 1 et 2, on peut également fabriquer des plaques ou d'autres formes plates avec ce mélange.
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Le corps moulé obtenu est composé de 25 6 de caoutchouc vulcanisé et de 75 % de penthrite. La masse volumique eat de lt3O g/ca3 et D - 6400 mite. Ce corps a une bonne résistance, élasticité et flexibilité.
Exemple4.-
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850 g de penthrite sont humectés avec 110 cm3 d'une solution aqueuse à z6 d'ammoniaque et 0,5 96 d'muaion Xe et travaillés dans un malaxeur 1 mouvement épicyololdal avec 250 g
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de latex pr6vulcan1s6 (par exemple OVultez , -a'TUltex.),8tabi lisé par 0,2 % d" 2mulsion Te, jusqu'A obtention d'un mélange crémeux. On répartit la suspension sur une plaque, susceptible d'absorber du liquide, recouverte d'une feuille mince perméable d'une matière textile naturelle ou synthétique (toile, tissu, ou toison). Après un séchage de 48 heures à la température ambiante,une plaque d'explosif rigide d'une petite résistance et petite flexibilité s'est formée.
Par compression ou laminage sous 200 kg/Cm2, on obtient un produit aux propriétés caout- choutiques. La feuille de matière textile peut rester sur la
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plaque d'explosif; la résistance à la traction s'en trouvera notablement augmentée. Même après enlèvement de la feuille textile, on obtient un explosif flexible aux bonnes résistances à la flexion (avec plus de 50 pliages rectangulaires) et élasti-
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cité. Cette plat,in t-intiont 15 % de caoutchouc vulcanisé et z de penthrite. Pour une masse volumique de 1,40 g/cm3 sa vitesse de détonation D est de 7100 m,/s. En utilisant de ltaxogène, on aura une masse volumique de 1,1,5 avec D - 7200 m/a.
En prenant .. dans la môme proportion de 1'octogone comme explosif, on arrive à une masse volumique de 1,50 g/cm3 et une D de 7200 m/s.
L'enlèvement de l'eau peut se faire également sur des . plaques chauffées en duralumin recouvertes de matières textile, papier ou toute autre armature. Le temps de séchage est de 3 heures. L'élaboration ultérieure se fait comme ci-dessus.
Exemple 5.-
Cet- exemple explique la fabrication d'une masse explo-
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sive poreuse avec du latex pr'YUloan1sd. On incorpore à 317 g de latex prévulcanisé (par exemple eRevultex"),loog de nitrate d'ammonium et 690 g de penthrite (grosseur des grains 100/u),
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On ajoute ensuite 10 g de "Levapon" et lOg de savent on travail- le la masse dans un batteur à mousse.
La mousse de latex-explosif rigide mais encore liquide porté
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formée aeG versée dans un moule préchauffé et le tout est/à 80. C.
De ce fait, la mousse devient gélatineuse et se vulcanise,
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Le gâteau aux pores finsfest séché et ensuite lavé, pour enlever le nitrate d'ammonium, et reséché.
L'explosif mousse formé contient 21,6 % de caoutchouc
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vulcanisé et 7.4. de penthrite. pour une masse volumique de 0, 51 i g/cm3 , on aura D - 3000 mirs.
Exemple 6;-
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On ajoute à 800 g de penthrite, 250 caQ d'une solution aqueuse à 1,25 d'ammoniac et 0,5 d'une solution d "'Emulvin*.
On additionne ensuite 333 g de latex prévulcanisé, stabilisé par 50 cm3 d'une solution ammoniacale à 20 et 6 em3 d' "Emulv1n't et
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on travaille le tout jusqu'à obtention d'une suspension crémeuse.
On rajoute 300 g de nitrate de sodium et on verse le mélange sur une plaque de plâtre où on le laisse sécher pendant 24 heures, Il se forme une feuille rigide qui, par lavage (pour enlèvement
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du nitrate de aodhm) et séchage consécutifs,devient flexible.
La feuille d'explosif poreuse détona dans dea épaisseurs de
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2,5 mm par amorçage avec un détonateur ne 8. elle a une masse volumique de 0,95 /cm3 et une vitesse de détonation de :,p00 M/0, Elle renferme 20 % de caoutchouc vulcanise et F30 de penthrite.
En incorporant 200 g de nitrate de sodium dans la masse, l'explosif poreux a, pour la même composition et une masse volu-
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mique de 1,14 g/cnf}, une vitesse de détonation de 6000 mis..
Exemple7.-
Cet exemple explique l'utilisation de substances vul-
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caMa4te synthétiques 9)5 g d'une solution à 15 % de eperbunan Tu 28 là" dans du benzène seront mélanges dans un malaxeur avec 850 g de penthrite jusqu'à obtention d'uno mazze hocona de la consistance d'une pâte à pain. On ajoute ensuite 2 g de soufre colloïdal, 3 g d'oxyde de zinc actigé, 3 g de uhsacite-thiurame (disulfure de tétraméthyl-thiurame) et 2 g do 1 'anti-cxpU3ne DU" qu'on incorpore au mélange en refroidissent. On domsra i la Basse plastique non collante obtenue, t l' âi':U.s3eur d ;:1.ra par laminage ou compression, en tenant compte qu'il se produit un retrait de 25 %.
Après un séchage de doux à trois jeuro, la plus grande partie du benzène est évaporée. lot plaquas seront soumises à une compression à 50 Ic rcm2 et c<Uh5o8>i pendant deux heures 1 50* C, Par une compression ultérl(J1J.t'e, on peut a;r'111orer l'élasticité et la flexibilité L'explosif flexible obtenu con- tient 14 % de perbunan vulcanise, 1 % d'agent de vulcanisation et 65 f de penthrite. Avec une masse volujtique do 1,35 cd3i la vitesse de détonation D est de 6700 m/n.
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Exemple $ ' '
Dans un malaxeur on mélange, en refroidissant, 90 g de caoutchouc brut ("Smoked Shects"), qui est dissous dans la triple quantité de benzène, avec 896 g d'octogène.
On ajoute ensuite 5 g de diéthyl-phtalate (stabilisateur chimique), 3g de
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soufre colloïdal, 5 a d'oxyde de sincctita et après un temps de ' mélange de 10 minutes 1 g de '"Iulkacit.cp.. Après un malaxage ul- ' térieur de 10 minutes on obtient une masse facile à travailler dans un laminoir pour former des feuilles. Une fois séché* et traitée à chaud comme indiqué à l'exemple 7, la masse explosive- obtenue se présente sous forme consistant* et fragile. Par compression consécutive sous 200 kg/cm la feuille prend des propriétés analogues au caoutchouc. La masse terminée contient 9 de caoutchouc vulcanisé, 0,5 de stabilisateur chimique
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0$9 % d'agent de vulcanisation et 89,6 % d'octogène.
Pour une masse vol unique de 1,50 g/cn on a D 7800 mol.. En remplaçant l'octogène, dans la même proportion, par de l'hexogène on arrive à 1,40 g/cm3 et à Du 7100 a/a et avec la penthrite a D - 7400 M/8
En guise de 15 de penthrite par exemple on peut in- corporer encore du titane, de l'aluminium, du magnésium ou d'au- -trou poudres métalliques analogues afin d'augmenter l'énergie.
Les vitesses de détonation de tels mélanges sont avec 15% de titane, masse volumique 1,60 g/cm3 D - 7100 m/n.
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avec lez d'aluminium, masse volumique 1,50 g/C!tr D # 6900 aS/s. avec 15% de magnésium, masse volumique 1,50 g/cnr D 7200 m/o- ." . compta 9
A la place du benzène, solvant indiqua dans 1 exemple 8, on peut utiliser l'heptane.
On peut en outre avec le' misse mode
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opératoire, sans diéthylphtalates fabriquer un explosif flexible qui contient 9% de caoutchouc vulcanisé, 0,9 % d'agent de vul-
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canisation et 90,1 % d'explosif (penthtîteo hexogène ou octogène)
Les propriétés explosives et mécaniques de ces produits AL sont analogues à celles des masses explosives flexibles décrites
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dans l'exemple 6. Avec iloctogéne on arrive à une vitesse dt
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détonation de 6000 m/s.
Exemple 10
Cet exemple expliqua l'emploi de caoutchouc dépolymé- risé pour fabriquer la masse explosive. On mélange dans un malaxeur avec 200 g de caoutchouc dépolymérisé brut liquide (par exemple "Lorival R") d'une viscosité dènviron 5000 cP
500 g de penthrite sèche, d'une grosseur des grains 100 .
Il se forme une masse tenace qu'on travaillera maintenant dans un laminoir en additionnant encore 280 g de penthrite. L'homo- généisation réaliséeon incorpore à la masse 0,5 g de soufre colloïdal, 0,5 g d'oxyde de zinc, 0,2 g de "Vulkacit P" et 0,3 g "antioxygène 4010".
Pour former des plaques on peut se servir d'une calan- dre à deux cylindres. Ce procédé de fabrication ne comportant aucun retrait on peut donner aux plaques leur épaisseur finale voulue. Au moyen d'une calandre à trois cylindres on peut armer une face de la masse encore plastique par un tissa. Après un repos de 48 heures à la température ambiante et un traitement de 15 minutes à 80 C la vulcanisation est terminée* Le produit contient 20% de caoutchouc vulcanisé, 1,5 % d'agent de vulca- nisation et 79,5 de penthrite. Les propriétés mécaniques sont les suivantes : résistance à la traction 10 kg/cm , allongement à la rupture 100 %, mollesse 0,45 mm.
La vitesse de détonation s'élève à 6900 m/s pour une masse volumique de 1,45 g/cm3.
Exemple 11
Dans un malaxeur on malaxe 147 g de caoutchouc dépo- lymérisé avec 600 g de penthrite moulue ( grosseur des grains #100 u) encore humide (20% d'eau). Dans un laminoir on incor- pore à la masse encore 443,5 g de la penthrite humide. Au cours du laminage l'eau est éliminée de la masse par pressage. Le mélange sans eau est additionné maintenant de 5 g de soufre colloïdal, de 3 g d'oxyde de zinc "actif", de 2 g de "Vulkacit P"
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et de 3 g "d'antioxygène 4010" et rendu homogène.
On peut travailler la masse sur une calandre comme dans l'exemple 10 ou fabriquer des corps de plue grande dimension en recourant à une boudineuse ou tout autre dispositif apte a l'élaboration de grandes masses.
L'explosif termine renferme 14,7% de caoutchouc vulca- nisé, 1,3 d'agent de vulcanisation et 84% de penthrite. êa vitesse de détonation est de 7200 m/s pour une masse volumique de 1,51. les masses explosives préférées obtenues d'après les exemples donnés ci-dessus ont, à masse volumique égale, une brisance (d'après Kaat) augmentée de 20 à 40% par rapport au tri- nitrotoluène. Leur aptitude à l'amorçage est bonne, leurs fouilles pouvant être annoncées par un détonateur n 6 déjà à une épaisseur de 2 mm. Leur sensibilité au choc est abaissée d'environ 30% par rapport à l'explosif pur utilisé dans le mé- lange.
La vitesse de détonation dépend de l'explosif utilité et de la masse volumique, elle se situe entre 3000 et 8000 m/s.
La stabilité chimique des masses explosives décrites (d'après
Abel) correspond aux exigences habituelles et peut être amélio- rée par les additions habituelles, comme diéthylphtalate. On peut également utiliser des mélanges de différente liants élastomères ainsi que des mélanges de différents explosifs. Pour augmenter la stabilité à l'eau on recommande dans le cas des masses fabri- quées avec le latex l'emploi de couches protectrices qu'on ob- ' tient par exemple en plongeant le corps dans une solution organi- que d'un produit susceptible de donner après évaporation et sé- chage un film solide. Des pellicules protectrices élastiques, , par exemple en caoutchouc, sont particulièrement avantageuses.
En guise des produits commerciaux spéciaux nommée dans les exemples on peut -bien entendu - utiliser également d'autres produite on compositions semblables.