NL194964C

NL194964C - Energierijke samenstelling.

Info

Publication number: NL194964C
Application number: NL8715010A
Authority: NL
Original assignee: Bae Systems Plc
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 2003-09-02
Also published as: FR2664587A1; NL194964B; SE8801944D0; IT1235712B; GB2243826B; GB2243826A; CA1325518C; SE500687C2; SE8801944L; AU663677B1; DE3744680C2; DE3744680A1; BE1005565A7; FR2664587B1; IT8847864A0; GB8715870D0; NL8715010A

Description

1 194964

Energierijke samenstelling

De uitvinding heeft betrekking op een energierijke samenstelling voor toepassing als explosief of voortstuwingsmiddel voor vuurwapens, omvattende een kunststofhars, een zeer energierijke vulstof en een 5 nitroverbinding.

Een dergelijke samenstelling is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.336.004. Meer in het bijzonder betreft dit Duitse Offenlegungsschrift zeer energierijke samenstellingen op basis van 85-95 gew.% hexogeen, octogeen en/of nitropenta en 15-5 gew.% TNT alsmede eventueel ten hoogste 10 gew.% flegmatiseringsmiddel zoals een kunststofhars, in het bijzonder een onverzadigde polyester. Dergelijke 10 samenstellingen worden verkregen door het oplossen van een of meer van de zeer energierijke stoffen te weten hexogeen, octogeen en nitropenta met het als bindmiddel gebruikte TNT alsook het optionele flegmatiseringsmiddel in een oplosmiddel, zoals aceton in de gewenste gewichtsverhouding en precipitatie van de opgeloste bestanddelen uit de oplossing, eventueel gevolgd door malen, drogen en klasseren van het verkregen product. De op deze wijze verkregen samenstelling wordt vervolgens tot vormstukken 15 geperst, welke een druksterkte van ten minste 180 kg/cm2 (DIN 53454, proefsnelheid van 6 nm/min) bezitten.

Met betrekking tot de in het bovengenoemde Duitse Offenlegungsschrift 2.336.004 bekende samenstel· ling kan worden opgemerkt, dat de methode voor het innig vermengen van de beide imperatieve bestanddelen te weten de zeer energierijke stof en het TNT en het optionele bestanddeel te weten het flegmatiserings-20 middel tamelijk omslachtig is, onder andere door het gebruik van de genoemde oplosmiddelen aceton en chloroform alsook door het weer neerslaan van de opgeloste bestanddelen van de energierijke samenstelling en de daaropvolgende persbehandeling van het neergeslagen product.

Gevonden werd, dat de nadelen van de bovenbeschreven stand der techniek kunnen worden opgeheven met behulp van een energierijke samenstelling, welke gekenmerkt wordt doordat de samenstelling een 25 kneedbare massa is met de consistentie van een deeg en de onderstaande componenten in de volgende relatieve verhoudingen zijn: component A: - 5-25 gew.% van een polymeer bindmiddel; component B: 65-90 gew.% van een zeer energierijke vulstof met ten minste één heteroalicydische nitramineverbinding; en 30 component C: 1-15 gew.% van een weekmaker, welke ten minste één nitro-aromatische verbinding bevat, waarvan er ten minste één dinitro-aromatische verbinding is, waarbij de som van de gewichtspercentages van de componenten A, B en C 100% bedraagt

In de samenstellingen volgens de uitvinding verschaft component B in hoofdzaak het hoge energetische vermogen van de samenstelling (alhoewel component C en mogelijkerwijs component A een geringe 35 bijdrage leveren), component A de vereiste structurele blndmiddeleigenschappen en component C de bewerkbaarheid zodat mengsels met de componenten A en B kunnen worden gevormd en in een geschikt deegachtig materiaal kunnen worden omgezet, die voor het vormen van geschikte producten zoals voortstuwingsmiddelen kunnen worden gekneed of geêxtrudeerd. De onderlinge combinatie van deze componenten is specifiek gekozen voor de samenstellingen volgens de uitvinding aangezien een dergelijke 40 combinatie onverwachte voordelen oplevert, zoals uit het onderstaande blijkt.

Gebleken is, dat samenstellingen volgens de uitvinding op geschikte wijze kunnen worden verwerkt voor het verschaffen van energierijke materialen, bijvoorbeeld als voortstuwingsmiddelen, welke op onverwachte en voordelige wijze verbeterde kwetsbaarheidseigenschappen vertonen zonder een overeenkomstige afname van de energie, welke gewoonlijk aan een dergelijke verbetering verbonden is.

45 Bijvoorbeeld bezitten de voortstuwingsmiddelsamenstellingen, welke een onderdeel van de uitvinding vormen, een hoge ontstekingstemperatuur en bezitten eveneens de gunstige eigenschappen van relatief lage vlamtemperaturen voor het betreffende energieniveau wat de mogelijkheid van een verminderde looperosie alsook een relatief geringe verbrandingsgraad oplevert, waarbij de laatstgenoemde eigenschap met voordeel voortstuwingsmiddelen mogelijk maakt, welke zoals onderstaand beschreven, een kleine 50 webgrootte bezitten. De samenstellingen volgens de uitvinding kunnen derhalve een combinatie van eigenschappen bezitten, welke bijzonder geschikt zijn voor het formuleren van voortstuwingsmiddelen voor toepassingen met een geringe kwetsbaarheid.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de samenstelling 10-25 gew.% component A, 70-90 gew.% component B en 3-12 gew.% component C.

55 Component C omvat bij voorkeur één of meer nitroverbindingen, welke bij een temperatuur van minder dan 100°C smelten en volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bij kamertemperatuur (20°C) vloeibaar zijn. Met voordeel is de of elke nitroverbinding van component C een monocydische nitroaromati-

_______________I

194964 2 sche verbinding; het kan een mono-nitroverbinding maar bij voorkeur een di- of trinitroverbinding of een mengsel daarvan zijn.

Verbindingen, welke bijzonder geschikt zijn voor gebruik in of als component C zijn di* en trinitrobenze-nen of alkyl- of alkoxygroep(en) substituenten bevatten. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de 5 uitvinding is de verbinding een di* of trinitroderivaat van een al dan niet gesubstitueerde alkyl- of alkoxyben-zeenverbinding met 1-3 alkyl- en/of alkoxygroepen met 1-4 koolstofatomen welke groepen eventueel gesubstitueerd zijn. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de nitroverbinding een di- of trinitroderivaat van al dan niet gesubstitueerd tolueen, ethylbenzeen, propylbenzeen, butylbenzeen, xyleen, methylethylbenzeen, diethylbenzeen of mesityleen.

10 Als mogelijke substituenten voor de aromatische ring in aanvulling tot de nitrogroep(en) en alkyl- of alkoxygroep(en), welke in deze nitroaromatische verbinding(en) van component C aanwezig zijn worden met voordeel van halogeenatomen afwijkende groepen zoals OH, SH, N3, NR.,R2, CO.OR3 of 0.0CR4 genoemd, waarbij R1t R2, R3 en R4 onafhankelijk van elkaar een waterstofatoom of een lage alkyl- of alkoxygroep (met 1-4 koolstofatomen) of fenylgroep voorstellen.

15 Component C kan bijvoorbeeld één of meer van de onderstaande bekende verbindingen bevatten (waarbij smp J°C het smeltpunt in graden Celsius voorstelt):

Verbinding Naam smp/°C

20 ---- 1 1-amino-2,4-dimethyl-3-nitrobenzeen 81-82 2 1-amino-3,4-dimethyl-2-nitrobenzeen 65-66 3 1-amino-3,5-dimethyl-2-nitrobenzeen 56 4 2-amino-1,3-dimethyl-4-nitrobenzeen 81-82 25 5 2-amino-1,5-dimethyl-3-nitrobenzeen 76 6 5-amino-1,2-dimethyl-3-nitrobenzeen 74-75 7 1-amino-2-methoxy-3-nitrobenzeen . 67 8 1,3-dihydroxy-2-nitrobenzeen 87-88 9 1,2-dimethoxy-3-n'rtrobenzeen 64-65 30 10 1,2-dimethoxy-3-n'rtrobenzeen 98 11 1,3-dimethoxy-2-nitrobenzeen 89 12 1,4-dimethoxy-2-nitrobenzeen 72-73 13 2,4-dimethoxy-1-nitrobenzeen 76-77 14 1,2-dimethyl-3,4-dinitrobenzeen 82 35 15 1,2-dimethyl-3,5-dinitrobenzeen 77 16 1,3-dimethyl-2,5-dinitrobenzeen 101 17 1,4-dimethyl-2,3-dinitrobenzeen 93 18 2,3-dimethyl-1,4-dinitrobenzeen 89-90 19 1,2-dimethyl-4-hydroxy-5-nitrobenzeen 87 40 20 1,3-dimethyl-2-hydroxy-4-nitrobenzeen 99-100 21 1,4-dimethyl-2-hydroxy-3-nitrobenzeen 34-35 22 1,5-dimethyl-3-hydroxy-2-nitrobenzeen 73 23 1,5-dimethyl-3-hydroxy-2-nitrobenzeen 66-66,5 24 2,5-dimethyl-1-hydroxy-3-nitrobenzeen 91 45 25 1,2-dimethyl-3-nitrobenzeen 15 26 1,2-dimethyl-4-nitrobenzeen 30-31 27 1,3-dimethyl-2-nitrobenzeen 13 28 1,3-dimethyl-5-nitrobenzeen 75 29 1,4-dimethyl-2-nitrobenzeen - 50 30 2,4-dimethyl-1-nitrobenzeen 9 31 1,3-dinitrobenzeen 90 32 1,3-dinitro-2-ethoxybenzeen 59,5-60,5 33 1,3-dinitro-5-ethoxybenzeen 97,5 34 1,4-dinitro-2-ethoxybenzeen 96-98 55 35 2,4-dinitro-1-ethoxybenzeen 86-87 36 1,3-dinitro-5-isopropyl-4-hydroxy-6-methylbenzeen 55,5 5 3 194964

Verbinding Naam smp/°C

37 1,2-dinitro-4-methoxybenzeen 71 38 1,3-dinitro-5-methoxybenzeen 205,5 39 1,4-dinitro-2-methoxybenzeen 97 40 2,4-dinitro-1-methoxybenzeen 94,5-95,5 jq 41 2,4-dinitro-1,3,5-trimethylbenzeen 86 42 1-ethoxy-2-nitrobenzeen 2 43 1-ethoxy-4-nitrobenzeen 60 44 1 -ethyl-3-nitrobenzeen -23 45 1 -ethyl-3-nitrobenzeen - jg 46 1-ethyl-4-nitrobenzeen -12 47 1 -isobutoxy-2-nitrobenzeen (olie) 48 4-isopropyl-1-methyl-2-nitrobenzeen - 49 1-isopropyl-2-nitrobenzeen - 50 1 -isopropyl-4-nitrobenzeen - 2Q 51 1-mercapto-2-nitrobenzeen 58,5 52 1 -mercapto-4-nitrobenzeen 79 53 1-methoxy-2-nitrobenzeen 10 54 1 -methoxy-3-nitrobenzeen 38-39 55 1-methoxy-4-nitrobenzeen 54 25 56 2-methoxy-1,3,5-trinitrobenzeen 69 57 nitrobenzeen 5,7 58 1-nitro-2-triazobenzeen 53-55 59 1-nitro-3-triazobenzeen 56 60 1-nitro-4-triazobenzeen 75 3Q 61 1-nitro-2,3,5-trimethylbenzeen 20 62 1-nitro-2,4,5-trimethylbenzeen 71 63 2-nitro-1,3,5-trimethylbenzeen 44 64 1,2,4-trinitrobenzeen 61-62 65 1,3,5-trinitrobenzeen - 33 66 N-(2-nitrofenyl)-benzamide 98 67 2-nitrofenyl benzoaat 85 68 3-nitrofenyl benzoaat 71-72 69 4-nitrofenyl benzoaat 94-95 70 2,4-dinitrotolueen 71 ^ 71 2,5-dinitrotolueen 53 72 2,6-dinitrotolueen 66 73 3,4-dinitrotolueen 58 74 2,4-dinitro-6-hydroxytolueen 86 75 3,5-dinitro-4-hydroxytolueen 85 45 76 2-hydFOxy-3,4,5-trinitrotolueen 102 77 3-hydroxy-2,4,6*trinitrotolueen 109-110 78 2,4,6-trinitrotolueen 82

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt ten minste 50 gew.% van component C door 50 één of meer nitroaromatische verbindingen gevormd.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt ten minste 50 gew.% van component C gevormd door één of meer alkylgesubstitueerde monocyclische dinitrobenzenen, gekozen uit de groep van dïnitrotoluenen, dinitroethylbenzenen en dinitropropylbenzenen.

De bovenbeschreven nitroaromatische verbindingen zijn energierijke weekmakers gebleken, welke 55 verenigbaar zijn met energierijke nitraminevulstoffen en zijn bijzonder geschikt voor toepassing bij het verwerken van mengsels van degelijke vulstoffen met polymere bindmiddelen. Met voordeel bezit de nitroaromatische weekmaker een ontstekingstemperatuur van meer dan 200°C.

194964 4

De bovenbeschreven nitroaromatische verbindingen zijn bekend of kunnen volgens algemeen bekende methoden worden bereid.

Bij voorkeur wordt bij de bereiding van nitroderivaten van alkylbenzenen het geschikte alkylbenzeen met geconcentreerd salpeterzuur en zwavelzuur bij een temperatuur van minder dan 40°C behandeld. Wanneer 5 het verkregen product een mengsel van nitroverbindingen is, bijvoorbeeld van dinitro- en trinitroderivaten kan een dergelijk mengsel zelf geschikt zijn voor gebruik in of als component C.

Alhoewel component C bij voorkeur één of meer monocyclische nitroaromatische verbindingen bevat, zodat de monocyclische nitroverbindingen ten minste 50 gew.% van component C uitmaken, kan component C eveneens één of meer nitroaromatische verbindingen met meer dan één aromatische ring bevatten 10 bijvoorbeeld één of meer van de bovenvermelde esters met twee ringen of één of meer nitroderivaten van bifenyl, naftaleen, difenylmethaan, bibenzyl of stilbeen, bij voorkeur met twee of drie nitrogroepen in elke ring. Als voorbeeld wordt 2,2',4,4',6,6'-hexanitrostilbeen genoemd.

Alhoewel component C bij voorkeur volledig uit de bovenbeschreven nitroaromatische verbindingen wordt opgebouwd, is het eveneens mogelijk andere energierijke en niet-energierijke weekmakers als mogelijke 15 toevoegsels toe te passen. Bijvoorbeeld kan component C additioneel een hoeveelheid van één of meer bekende energierijke weekmakers zoals GAP (glycidylazidepolymeer), BDNPA/F (bis-2,2-dinitropropylacetaal/formaldehyde), dimethylmethyleendinitroamine, bis-(2,2-dinitropropyl)formaldehyde, bis(2,2,2-trinitroethyl)formaldehyde, bis(2-fluor-2,2-dinitroethyl)formaldehyde, diethyleenglycoldinitraat, glyceroltrinitraat, glycoltrinitraat, triethyleenglycoldinitraat, tetraethyleenglycoldinitraat, trimethylolethaantrinit-20 raat, butaantrioltrinitraat of 1,2,4-butaantrioltrinKraat bevatten.

Anderzijds, of als toevoegsel kan component C één of meer bekende niet-energierijke weekmakers zoals dialkylesters van adipinezuur of ftaalzuur, zoals dimethylftalaat of diethylftalaat, triacetin, tricresylfosfaat, polyalkyleenglycolen en de daarvan afgeleide alkyletherderivaten zoals polyethyleenglycol, polypropyleengly-col en diethyleenglycolbutylether bevatten. Echter, wordt bij voorkeur ten minste 50 gew.%, met bijzondere 25 voorkeur ten minste 75 gew.% van component C door één of meer nitroaromatische verbindingen gevormd.

In de samenstelling volgens de uitvinding kan component A elk geschikt polymeer bindmiddel zijn. Het kan een inert bindmateriaal, een energierijk bindmateriaal of een mengsel van inerte en energierijke bindmaterialen zijn. In het algemeen gesproken levert echter een toename van de energetische aard van het bindmiddel een verhoging van de gevoeligheid en explosiviteit van het daaruit gevormde energierijke 30 materiaal. Derhalve worden bij voorkeur bindmiddelen toegepast, welke niet sterk energierijk zijn. In het geval, waarbij het bindmiddel een mengsel van inerte en energierijke materialen is vormt het inerte materiaal bij voorkeur ten minste 50 gew.% van het bindmiddel.

Voorbeelden van geschikte inerte, of niet-energierijke bindmiddelen zijn cellulosematerialen zoals de esters ervan, bijvoorbeeld celluloseacetaat, celluloseacetaatbutyraat, polyurethanen, polyesters, polybutadie-35 nen, polyethenen, polyvinylacetaat en mengsels en/of copolymeren daarvan.

Voorbeelden van geschikte energierijke bindmiddelen zijn nitrocellulose, polyvinylnitraat, nitroethyleen, nitroallylacetaat, nitroethylacrylaat, nitroethylmethacrylaat, trinitroethylacrylaat, dinitropropylacrylaat, C-nitropolystyreen en derivaten ervan, polyurethanen met alifatische C- en N-nitrogroepen, polyesters van dinitrocarbonzuren en dinitrodiolen.

40 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat component A uit 0-60 gew.% nitrocellulose en 100-40 gew.% van een inerte cellulose-ester. Hierbij heeft de nitrocellulose bijvoorbeeld 12-14 gew.% N en is de inerte cellulose-ester bijvoorbeeld celluloseacetaat of celluloseacetaatbutyraat.

Component B is bij voorkeur een vast korrelvormig of poedervormig materiaal dat op uniforme wijze in component A kan worden opgenomen. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt ten 45 minste 75 gew.% van component B gevormd door één of meer heteroalicyclische nitramineverbindlngen. Bij voorkeur zelfs ten minste 90 gew.%. Nitramineverbindlngen zijn verbindingen met ten minste één N-N02-groep. Heteroalicyclische nitramines bevatten een ring met N-NOz-groepen. Een dergelijke ring of ringen kunnen bijvoorbeeld 2-10 koolstofatomen en 2-10 stikstofatomen in de ring bevatten. Voorbeelden van bij voorkeur toegepaste heteroalicyclische nitramines zijn RDX (cyclo-1,3,5-trimethyleen-2,4,6-trinitramine, 50 cycloniet of hexageen), HMX (cylco-1,3,5,7-tetramethyleen-2,4,6,8-tetranitramine, octogeen) of TATND (tetranitro-tetraminodecaline) en mengsels daarvan.

Volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt ten minste 75 gew.% van component B gevormd door één of meer van de verbindingen RDX, HMX of TATND.

Bij voorkeur bevat component B 50-100 gew.% RDX. Voor voortstuwingsmiddelen bevat de samenstel· 55 ling bij voorkeur 70-80 gew.% RDX.

Andere sterk energierijke vulmaterialen kunnen aan de nitramine(s) van component B worden toegevoegd waarbij de niet-nitramine component(en) ten hoogste 25 gew.% van component B uitmaken.

5 194964

Voorbeelden van geschikte bekende sterk energierijke materialen zijn picriet (nitroguanidine), TAGN, * aromatische nitramines zoals tetryl, ethyleendinitramine en nitraatesters zoals nitroglycerine (glycerol· trinitraat), butaantrioltrinitraat of penta-erytritoltetranitraat.

Verscheidene bekende toevoegsels kunnen aan de samenstellingen volgens de uitvinding, welke de 5 bovenvermelde componenten A, B en C bevatten, worden toegevoegd. Bij voorkeur vormt het gehalte aan toevoegsels niet meer dan 10 gew.%, bij voorkeur minder dan 5 gew.% van het gecombineerde mengsel, wanneer dit in een voortstuwingsmiddel wordt geformuleerd.

Het toevoegsel kan bijvooibeeld één of meer stabiliseermiddelen bevatten zoals carbamiet of PNMA (para-nitromethylmethoxyaniline) en/of één of meer ballistische modificeermiddelen, zoals roet of loodzouten 10 en/of één of meer vlamverlagende middelen bijvoorbeeld één of meer natrium- of kaliumzouten zoals natrium- of kaliumsulfaat of -waterstofcarbonaat.

Bij voorkeur toegepaste samenstellingen volgens de uitvinding welke als voortstuwingsmiddelen voor vuurwapens worden toegepast omvatten: nitrocellulose &-10 gew.% 15 celluloseacetaatbutyraat 6-12 gew.% RDX 70-80 gew.% nitroaromatische weekmaker 5-10 gew.% carbamietstabiliseermiddel 1 gew.%

In deze samenstelling wordt de nitroaromatische weekmaker bij voorkeur gekozen uit één van de 20 onderstaande mogelijkheden: (a) een mengsel van dinitroethylbenzeen en trinitroethylbenzeen bevattende: dinltroethylbenzeen 50-64 gew.% trinitroethylbenzeen 36-50 gew.% (b) 2,4-dinitrotolueen 25 (c) 4,6-dinitro-o-cresol (d) 2,4-dinitro-m-xyleen

Samenstellingen volgens de uitvinding kunnen volgens op dit gebied bekende methoden tot producten zoals voortstuwingsmiddelen worden verwerkt. De weekmaker, welke component C bevat wordt aan het polymeer van component A toegevoegd en daardoor geabsorbeerd, zodat het polymeer zwelt en zacht 30 wordt. Indien component C een vaste stof bevat, kan het worden gesmolten en vervolgens aan component A worden toegevoegd of in een geschikt oplosmiddel zoals aceton of ethylacetaat worden toegevoegd. Component B, welke zich bij voorkeur in een pasta met een organisch oplosmiddel bevindt, wordt met een mengsel van de componenten A en C in een geschikte kneedinrichting gemengd voor het vormen van een homogene samenstelling. Eventueel wordt de verkregen samenstelling geperst of in de vorm van een 35 deegachtig materiaal door een extrusiemondstuk met een geschikte vorm geêxtrudeerd. De extrusie kan met behulp van een co-roterende dubbele-schroef-extrudeerinrichting worden uitgevoerd.

Het bij de extrusie van de samenstelling volgens de uitvinding verkregen product kan in elke geschikte vorm worden verkregen. In het geval, waarin het product een voortstuwingsmiddel voor vuurwapens is kan het in de vorm van staafjes of korrels van een bekende vorm worden verkregen. Staafjes worden gewoonlijk 40 vervaardigd door het snijden van staven of strengen op een gewenste lengte, welke staven of strengen door een geschikt mondstuk met de bewuste vorm waaronder een longitudinale sleuf zijn geêxtrudeerd. Korrels worden gewoonlijk op soortgelijke wijze gevormd door het op een veel kortere lengte snijden van door extrusie verkregen staven of strengen. Gewoonlijk bevatten dergelijke korrels kleine holten, bijvoorbeeld 7 holten welke in de lengterichting daarover zijn verdeeld voor het verschaffen van geschikte brand-45 oppervlakken.

Een belangrijk aspect van bepaalde voortstuwingsproducten is de webgrootte van de productvorm of configuratie. Deze parameters, welke algemeen bekend is aan deskundigen op het gebied van voortstuwingsmiddelen is de minimale dikte van het voortstuwingsmiddel, dat van het ene oppervlak naar het andere oppervlak wordt verbrand. Bijvoorbeeld wanneer het voortstuwingsproduct een simpele 50 buisconfiguratie bezit is de webgrootte de afstand tussen de buiten- en binnenwand van de dwarsdoorsnede van de buis. Webgroottes van voortstuwingsproducten met samenstellingen volgens de uitvinding kunnen overeenkomstig de specifieke toepassing over een traject variëren, bijvoorbeeld van 0,5 mm tot 4,0 mm, alhoewel met voordeel webgroottes aan de onderzijde van dit traject, bijvoorbeeld van 0,5 mm tot 2,0 mm gewoonlijk het beste geschikt zijn voor de meeste toepassingen aangezien de samenstellingen normaliter 55 een lage verbrandingsgraad bezitten.

Voorbeelden van samenstellingen volgens de uitvinding alsook de toepassing ervan bij de productie van voortstuwingsmaterialen worden in het onderstaande beschreven.

« 194964 6

In de volgende voorbeelden worden de geschikte componenten A, B en C (zoals boven gedefinieerd) met behulp van bekende methoden bereid. Vervolgens worden deze componenten op een algemene en op dit gebied bekende wijze tot voortstuwingsproducten geformeerd. De vaste bestanddelen waaronder de component A en B en mogelijk kleine hoeveelheden toevoegsels zoals stabiliseermiddel en/of vlam· 5 verlagend middel worden als een poeder in een incorporatieinrichting (menginrichting) geladen, waarvan de bladen vooraf met een organisch oplosmiddel zijn bevochtigd. De viskeuze vloeistof met de component C wordt aan een oplosmiddel toegevoegd waarna het mengsel in de incorporatieinrichting wordt gegoten waaraan vervolgens een verdere hoeveelheid oplosmiddel wordt toegevoegd. Het mengsel wordt vervolgens gedurende 30 minuten gemengd waarna een verdere hoeveelheid oplosmiddel wordt toegevoegd en het 10 mengsel vervolgens nog eens 4 uren wordt gemengd. Tijdens het mengen wordt continu koud water door de incorporatieinrichting geleid.

Na de bewerking in de incorporatieinrichting wordt het gevormde mengsel bij een temperatuur van normaliter 5O-90°C in een oven gedurende verscheidene uren gedroogd en vervolgens geperst of geëxtrudeerd tot strengen van de vereiste vorm en webgrootte welke tot geschikte lengten worden 15 gesneden zoals duidelijk voor een deskundige op dit gebied.

Producten volgens de uitvinding, welke samenstellingen van de onderstaande componenten bevatten kunnen op de bovenbeschreven manier worden vervaardigd. In de onderstaande samenstelling stelt ’’nitrocellulose” het product nitrocellulose met 12,6 gew.% N voor.

20 Samenstelling 1 Ingrediënten Gew.% component A celluloseacetaat 20 component B RDX 71 component C 2,4-dinitrotolueen 8 carbamiet 1 25

Samenstellingen 2-75 component A celluloseacetaat . 20 component B RDX 71 component C 2,4-dinitrotolueen 4 30 verbinding X* 4 carbamiet 1 * waarin X achtereenvolgens de bovenvermelde verbindingen 1-68 en 70-75 voorstelt

Samenstelling 76 gg component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 component B RDX 71 component C1 9 waarin component C1 bevat 40 2,6-dinitrotolueen 10 gew.dln 2.4- dinitrotolueen 45 gew.dln 2.4.6- trinitrotolueen 45 gew.dln

Samenstelling 77 40 component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 component B RDX 71 component C2 9 waarin component C2 bevat 50 2,6-dinitrotolueen 2 gew.dln 2.4- dinitrotolueen 54 gew.dln 2.4.6- trinitrotolueen 44 gew.dln t 7 194964 . Samenstelling 78 component A celtuloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 5 component B RDX 71 component C3 9 waarin component C3 bevat: 2.6- dinitrotolueen 2 gew.dln 2.4- dinitrotolueen 64 gew.dln 2.4.6- trinitrotolueen 34 gew.dln

Samenstelling 79 component A celuloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 component B RDX 71 component C4 9 waarin component C4 bevat: 2.6- dinitro-1-ethylbenzeen 10 gew.dln 2.4- dinitro-1-ethylbenzeen 45 gew.dln 20 2,4,6-trinitro-1-ethylbenzeen 45 gew.dln

Samenstelling 80 component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 25 componentB RDX 71 component C5 9 waarin component C5 bevat 2.6- dinitro-1-ethylbenzeen 2 gew.dln 2.4- dinitro-1-ethylbenzeen 54 gew.dln 30 2,4,6-trinitro-l -ethylbenzeen 44 gew.dln

Samenstelling 81 component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 ^ component B RDX 71 component C6 9 waarin component C6 bevat 2.6- dinitro-1-ethylbenzeen 2 gew.dln 2.4- dinitro-1-ethylbenzeen 64 gew.dln ^0 2,4,6-trinitro-1-ethylbenzeen 34 gew.dln

Samenstelling 82 component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 40 component B RDX 71 component C7 9 waarbij component C7 bevat: 1-isopropyl-2,6-dinitrobenzeen 10 gew.dln 1-isopropyl-2,4-dinitrobenzeen 45 gew.dln 1-isopropyl-3,4,6-trinitrobenzeen 45 gew.dln

OU

Samenstelling 83 component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 00 component B RDX 71 component C8 9 t 194964 β waarbij component C8 bevat: 1-isopropyl-2,6-dinitrobenzeen 2 gew.dln 1 -isopropyl-2,4-dinitrobenzeen 54 gew.dln , 1-isopropyl-3,4,6-trinitrobenzeen 44 gew.dln o

Samenstelling 84 component A celluloseacetaatbutyraat 15 nitrocellulose 5 component B RDX 71 component C9 9 waarbij component C9 bevat: 1-isopropyl-2,6-dlnitrobenzeen 2 gew.dln 1-isopropyl-2,4-dinitrobenzeen 64 gew.dln l-isopropyl-SAG-trinitrobenzeen 34 gew.dln Ί5

Samenstelling 85 component A celluloseacetaatbutyraat 12 nitrocellulose 8,2 2Q component B RDX 73,8 component C6 5 component D carbamiet 1 waarbij component C6 de bovengenoemde betekenis bezit.

Samenstelling 86 component A celluloseacetaatbutyraat 12 nitrocellulose 8,2 component B RDX 73,8 component C10 5 component D carbamiet 1 waarbij component C10 bevat: 2.6- dinitro-1 -ethylbenzeen 2 gew.dln 2,4-dinitro-1-ethylbenzeen 48 gew.dln 2.4.6- trinitro-1-ethylbenzeen 50 gew.dln 35

Samenstelling 87 component A celluloseacetaatbutyraat 8 nitrocellulose 10 component B RDX 72 component C10 9 component D carbamiet 1 waarbij component C10 de bovengenoemde betekenis bezit

Samenstelling 88 component A celluloseacetaatbutyraat 6 nitrocellulose 8 component B RDX 77 component C10 8,5 component D carbamiet 0,5 waarbij component C10 de bovengenoemde betekenis bezit.

9 194964 , Samenstelling 89 component A celluloseacetaatbutyraat 12 nitrocellulose 8,2 component B RDX 73,8 component C 4,6-dinitro-o-cresol 5 component D carbamiet 1

Samenstelling 90 component A celluloseacetaatbutyraat 12 nitrocellulose 8,2 component B RDX 73,8 component C 2,4-dinitrotolueen 5 component D carbamiet 1 15

Samenstelling 91 component A celluloseacetaatbutyraat 12 nitrocellulose 8,2 component B RDX 73,8 20 component C 2,4-dinitro-m-xyleen 5 component D carbamiet 1

De samenstellingen 1-91 vertonen energieniveaus, welke bij benadering in het traject van 1100-1300 Joules per gram liggen. Zoals in het bovenstaande is vermeld vertonen de dubbele basissamenstellingen 25 gewoonlijk een lagere ontstekingstemperatuur en geringere kwetsbaarheid bij dezelfde energieniveaus. Voorbeelden van de eigenschappen van enkele van de bovenvermelde samenstellingen worden in de onderstaande tabel A vermeld, waarin E = voortstuwingsenergie in kJ per kg, T = vlamtemperatuur van het voortstuwingsmiddel in ° Kelvin, 30 d = dichtheid in gram per cm3.

TABEL A

Eigenschappen van voorbeelden van samenstellingen 35 Samenstelling No. E T d 85 1178 3088 1,689 86 1182 3143 1,689 87 1216 3241 1,691 40 88 1279 3453 1,706 89 1170 3092 1,686 90 1174 3123 1,671 91 1168 3054 1,671 1 2 3 4 5 6 2

De samenstellingen 1-91 vertonen ontstekingstemperaturen, welke 20-30°C hoger liggen dan de bekende 3 dubbele basis* en driedubbele basissamenstellingen van hetzelfde energieniveau.

4

Bijvoorbeeld bezit een samenstelling op basis van: 5 nitroglycerine 32 gew.% 6 nitrocellulose 32 gew.% picriet 35 gew.% carbamiet 1 gew.% een soortgelijk energieniveau als samenstelling 85 maar de ontstekingstemperatuur, te weten 161°C, is aanzienlijk lager dan de ontstekingstemperatuur, te weten 226°C, van samenstelling 85.

Claims

194964 10 , ( v v

1. Een energierijke samenstelling voor toepassing als explosief of voortstuwingsmiddel voor vuurwapens, omvattende een kunststofhars, een zeer energierijke vulstof en een nitroverbinding, met het kenmerk, dat de 5 samenstelling een kneedbare massa is met de consistentie van een deeg en de onderstaande componenten in de volgende relatieve verhoudingen zijn: component A: 5-25 gew.% van een polymeer bindmiddel; component B: 65-90 gew.% van een zeer energierijke vulstof met ten minste één heteroali- cyclische nitramineverbinding; en 10 component C: 1-15 gew.% van een weekmaker, welke ten minste één nitro-aromatische verbinding bevat, welke nitro-aromatische verbinding van trinitrotolueen alleen verschilt, waarbij de som van de gewichtspercentages van de componenten A, B en C 100% bedraagt.

2. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat component A 10-25 gew.%, component B 15 70-90 gew.% en component C 3-12 gew.% van de samenstelling vormt.

3. Samenstelling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat component C één of meer nitroverbindin-gen, welke bij kamertemperatuur (20°C) vloeibaar zijn, omvat.

4. Samenstelling volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat elke nitroverbinding een di- of trinitroderivaat is van een al dan niet gesubstitueerd alkyl- of alkoxybenzeen met 1-3 alkyl- en/of alkoxy- 20 groepen met 1-4 koolstofatomen, welke groepen eventueel gesubstitueerd zijn.

5. Samenstelling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elke nitroverbinding een di- of trinitroderivaat van al dan niet gesubstitueerd tolueen, ethylbenzeen, propylbenzeen, butylbenzeen, xyleen, methylethylben-zeen, diethylbenzeen of mesltyleen is.

6. Samenstelling volgens een of meer der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste 50 25 gew.% van component C door één of meer nitroaromatische verbindingen wordt gevormd.

7. Samenstelling volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat ten minste 50 gew.% van component C één of meer alkylgesubstitueerde monocyclische dinitrobenzenen gekozen uit de groep bestaande uit dinitrotoluenen, dinitroethylbenzenen en dinitropropylbenzenen omvat

8. Samenstelling volgens een of meer der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat component A 30 0-60 gew.% nitrocellulose en 100-40 gew.% van een inerte cellulose-ester bevat.

9. Samenstelling volgens een of meer der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste 75 gew.% van component B gevormd wordt door één of meer heteroallcyclische nitramineverbindingen.

10. Samenstelling volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat ten minste 75 gew.% van component B gevormd wordt door één of meer van de onderstaande verbindingen:

35 RDX (cyclo-1,3,5-trlmethyleen-2,4,6-trinitramine, cycloniet of Hexageen), HMX (cyclo-1,3,5,7-tetramethyleen-2,4,6,8-tetranitramine, Octogeen) of TATND (tetranitro-tetraminodecaline).