Brevet FR2017104A1 — publié le 19700515

On sait que l'on peut fabriquer, par coulée ou par compression, des pièces explosives en forme, des natures les plus différentes et de formes stables. Ires mélanges coulables d'explosifs connus, mis en oeuvre das le procédé par roulée, ou bien sont par exemple constitues de trinitrotoluène et d'autres explosifs à haute brisance, par exemple @@hexogène, de nitropenta ou d'autres composés analogues, ou bien contiennent en plus des explosifs à haute brisance, des matieres plastiques durcissant complètement, comme par exemple des systèmes à deux composants du t@pe "Desmophère" "Desmodur", ou encore par exemple de l'acétate de polyvinyle à bas poids moléculaire, dissous dans un s@@vant inerte. Cependant les pièces ou corps explosives fabriquées par coulée ont des inconvénients considérables.Elles sont d'un amorçage difficile et, contrairement aux plèces explosives en forme fabriquées par compression avec addition des liants usuels, présentent une importante perte de brisance. Cette forte perte de brisance doit être attribuée à la présence de la proportion relativement élevée nécessaire, de substance susceptible de couler. Dans le cas où l'on utilise du trinitrotoluène comme substance susceptible de couler, il s'agit d'un explosif relativement peu efficace" et, même dans le cas de composants en matière plastique, de substances inertes en tant qu'explosifs. Pour fabriquer par compression les pièces explosives de forme connues, on prépare des mélanges d'explosifs à haute brisance et de liants appropriés, puis on renforce ces mélanges rai compression à la presse. Parmi les liants appropriés, on peut citer des substances inertes, comme par exemple des paraffines, des ci res ou des sels d'acides gras supérieurs. Mais on peut également utiliser du trinitrotoluène comme liant pour ce procédé, on ex- ploitant la caractéristique du trinitrotoluène de présenter sous forte pression des propriétés de coulabilité .Il est vrai que les pièces explosives fabriquées par compression ne présentent pas la perte de brisance comme le font les pièces explosives fabriquées par coulée, mais elles ont un autre inconvénient essentiel. lies pièces explosives obtenues par compression sont moins bonnes que celles obtenues par coulée, dans leur comportement en matière de résistance mécanique. La présente invention se propose donc de produire des pièces en forme par compression faites d'explosifs puissants, par exemple en nitropenta, en hexogène ou en octogène ou leurs mélanges, qui présentent vis-7-vis des pièces erplosives connues obtenues par compression, une plus grande résistance mécanique, pour une brisance restante au moins égale. La demanderesse a désouvert selon l'invention que l'on peut atteindre ce but en utilisant, à la place des liants connus, des substances macromoléculaires sous forme de dispersions ou d'émulsions. Comme substances macromoléculaires appropriées, à cet effet, on peut citer par exemple les homopolymérisats ou les copolymérisats, insolubles dans l'eau, de dérivés fonctionnels d'a@ cools non saturés, par exemple les produits d'estérification @ alcool vinylique, de l'alcool allylique, de l'alcool isopropén @ lique, de l'alcool méthallylique, de l'@lcool crotylique, etc. @r peut en outre utiliser les homopolymérisats ou les copolymérisat. à réaction neutre, d'acides son saturés et de leurs dérivés fon @@ion@els, tels par exemple que les monoesters ou les diesters @@an@ le cas d'acides dicarboxyliques non saturés) et les anhyd@ d'acides entre autres, et des homopolymérisats ou des copol mérisats d'un ou de plusieurs hydrocurbures comprenant de 2 a @@onés de carbone, linéaires ou ramifiés, renferment des doubles @@aisons le @as échéant conjuguées, comme l'éthylène,le propylère, @@ butadrend l'isoprène.Comme ecides non saturés monomères, dan le cadre de la présente invention, on peut citer l'acide acrylique, des acides acryliques portant des substituants en positione@ cu ss, tels par exemple que l'acide méthacrylique, l'acide &alpha;-chlo- @@acrylique, etc., l'acide undécylénique, l'acide sorbique, l'acide oléique, l'acide cinnamique, l'acide maléique, l'acide fumarique, l'acide itaconique, etc. Mais,pour fabriquer les homopolymérisats ou des copolymérisats servant de liant, on peut également utiliser des acides cycloaliphatiques non saturés, comme par exemple les composés qui peuvent être obtenus par addition de diènes à des acides non saturés.Comme substances macromoléculaires particulières,on peut par exemple citer le chlorure de polyvinyle,l'acétate de polyvinyle, le propionate de polyvinyle,le polyéthylène,l'ester polyacrylique, l'ester polyméthacrylique et le caoutchouc naturel ou le caoutchouc artificiel.Les préférées parmi ces substances macromoléculaires sont l'acétate de polyvinyle et l'ester polyacrylique(Acronals). L'invention concerne donc des pièces obtenues par compression,de formes stables etrenfermant un liant,à partir d'explosifs pulvérulents à forte brisance, et qui sont caractérisés par le fait que les liants sont constitués par des particules fortement dispersées de substances macromoléculaires, mélangées à l'explosif sous forme d'émulsions ou de dispersions. Par explosifs pulvérulents à forte brisance, on désigne ici des explosifs ou des mélanges d'explosifs dont la vitesse de détonation est supérieure à 5000 m/sec. Par rapport aux explosifs obtenus par compression en ut saut des liants usuels, les pièces explosives obtenues par compres sion, fabriquées selon l'invention,ost ne résistance mécanique considérablement accrue pour une brisance qui n'est pas diminuée. La fabrication du mélange à comprimer selon l'invention s'effectue par simple mélange des explosifs et de la dispersion ou de l'émulsion des substances macromoléculaires, ce mélange étant suivi d'un séchage. Ire mélange ainsi obtenu est ensuite sou- mis à compression, à la manière usuelle. On utilise les disper- sions ou les émulsions en quantités telles que la pièce explosive terminée de pression contient de préférence de 0,1 à 5 % en poids en particulier de 1 à 3 % en poids de substances macromoléculai- res, calculées par rapport au poids du corps explosi; terminé. Dans le choix des dispersions ou de leur teneur en matière soli- de, la quantité de liquide servant de véhicule ne joue de ce fait qu'un r81e subalterne; ce qui est déterminants c'est la teneur finale en polymères de la pièce explosive. Il est important que les dispersions puissent être intimement mélangées avec les piè- ces explosives pulvérulentes à forte brisance. On utilise notam- ment des dispersions aqueuses; d'autres liquides servant de vehi- cules peuvent avoir par exemple l'inconvénient aaavoir une reac- tion qui n'est pas neutre. Pour la définition des diverses pièces explosives obtenues par compression, on a indiqué dans les exemples uivant : a se sibilité aux chocs, la vitesse de détonation, la densité et la résistance mécanique desdites pièces0 La résistance aux chocs a été mesurée suivant la méthode BAM au mouton en chute libre, la vitesse de détonation d'après Dautriche, la résistance mécanique en déterminant la pression limite qui peut être exercée sur une pièce ou corps obtenue par compression, au moyen d'un poinçon ayant une base de 1 cm2, sans qu'il y ait désintégration de la pièce ou du corps en cause.Dans les exemples, on a indiqué la résistance mécanique en kg/cm2 et la résistance aux chocs en mkg, pour la résistance aux chocs le chiffre précédant le trait oblique indique la hauteur pour laquelle un échantillon ne détone pas encore et le chiffre suivant le trait oblique indique la hauteur pour laquelle il y a tout justement détonation d'un échantillon. La mésure de la sensibilité aux chocs a toujours été (même dans les ecemples comparatifs) effectuée sur de la substance qui n'a pas été comprimée. Exemple 1 - On a mélangé intemement dans un mélangeur usuel 970g d'hexogène ayant une dimension de particule inférieure à 0,1 mm, avec 60 ml d'une dispersion commerciale d'acétate de polyvinyle â 50% environ de matières solides, et on a ensuite séché.Puis on a comprimé le mélange sec par compression, à la manière habituelle Pour la pièce comprimée obtenue, de densité égale à 1,68, la résistance mécanique était de 89 kg/cm2, déterminée en faisant agir un poinçon sur la pièce; la vitesse de détonation était de 8050 m/sec.La résistance aux chocs de l'explosif non comprimé,dans un appareil à guidage du poids, tombant en chute libre, ce poids étant de 1 kg a été de 0,75 m/kg. La sensibilité à la détonation a été étudiée avec un dé tonateur d'essai, avec 70 mg d'azothydrure de plomb et 30 mg de nitropenta dans une douille en Al-Mn de 4 4 mm de diamètrespour cinquante essais on a obtenu une détonation totale. Exemple 2 - On a mélangé intimement dans en mélangeur usuel 975 g de nitrorenta avec 50 ml d'une dispersion d'ester eStbylique de l'acide polyacrylique à 50% de matière (Dispersion d'Acronal) pais on a séché. On a comprimé ensuite le mélange sec à la presse à la manière connue. La pièce ainsi obtenue par compression avait une densi & de 1,63; sa résistance mécanique était de 85 kg/cm2, déterminée en faisant agir un poinçon sur la pièce comprimée, et se vitesse de détonation était de 7950 m/sec. La sensibilité aux chocs de l'esplosif non comprimé, dans un appareil utilisé dans l'exemple 1 pour un poids tombant étant de 1 kg, a été de 0,60 m/kg. La vitesse de détonation a été étudiée comme dans l'e- xemple 1. Elle a également donné une détonation totale dans 50 chutes. Exemples 3 à 6 - On a préparé,en opérant comme décrit dans les exemples 1 et 2 les explosifs moulés par compression qui figurent dans le tableau suivant. On a en outre indiqué dans ce tableau les essais comparatifs 7 à 11. L'essai comparatif 7 doit être en particulier examiné en liaison avec l'Exemple 1 et l'essai comparatif 8 en liaison avec l'Exemple 2. La paraffine utilisée dans les essais com paratifs 7 et 8 est un liant usuel. Explosif moulé par compression, terminé Teneur en subs- Densité Résistan- Vitesse Sensibilité Exemple Matières premières tance macromolé (g/cm3) ce mécani de déto- aux chocs N culaire (%) que (kg/ nation (m/kg) cm2) (m/sec) 3 hexogène + dispersion d'acé- 1 1,60 50 8350 0,65/0,70 tate de polyvinyle 4 hexogène + Plextol # 3 1,70 50 7920 0,90/0,95 5 hexogène + Lateux 3 1,72 45 8250 0,90/0,95 6 hexogène + Acronal ## 3 1,72 85 8330 supérieure à 1 Essai compara tif 7 hexogène + 5 % de paraffine - 1,67 40 8260 supérieure à 1 8 nitropenta + 5 % de paraffine - 1,68 40 8000 0,40 9 hexotol 60/40 moulé par com- - 1,66 60 7900 0,90/0,95 pression 10 hexotol 70/30 moulé par com- - 1,70 25 7770 0,90/0,95 pression 11 coulé : 65/35 - 1,64 40 7710 # Dispersion d'esters de l'acide polyméthacrylique ## " " " " l'acide polyacrylique. R E V E N D I C A T I O N Pièces comprimées en forme stable et renfermant un liant, obtenues à partir d'explosifs pulvérulents à forte brisance, caractérisées par le fait que les liants sont constitués par des particules fortement dispersées de substances macromoléculaire; qui sont mélangées à l'explosif sous forme d'émulsions ou de dispersions.