Brevet FR2201269A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne des compositions explosives coulées qui peuvent être préparées sans exiger des ten.pératu- res élevées dans la fabrication. L'invention concerne une composition explosive qu'on peut faire détoner avec une relativement petite amorce à haute pression. La composition comprend les constituants suivants, en pourcentages en poids : Thiourée, 5 à 40 , La composition peut ainsi être mise à des formes prédéterminées si on le désire. La présente invention concerne une composition explosive comprenant les constituants suivants (pourcentages indiqués en poids) Constituant Plage en % Plage préférée en % 30 environ à 50 environ à Sel oxydant inorganique 93 environ 90 environ 5 environ à 10 environ à Thiourée 40 environ 30 environ 2 environ à 5 environ à H2O 20 environ 10 environ Combustible et/ou 10 environ à 0 à 30 environ sensibilisateur 15 environ Angent de réglage de 1 environ à 0 à 5 environ la masse volumique 2 environ Agent épaississant 0 à 5 environ 0,01 à 2 environ ou gélifiant Les sels oxydants inorganiques qui peuvent être utilisés dans la présente invention sont ceux normalement utilisés dans des compositions explosives et consistent en nitrates, perchlorates, perchlorures, chlorates et bromures de métaux alcalins, alcalino-terreux et dtammonium. On peut utiliser du nitrate d'ammonium comme majeure partie des sels oxydants inorganiques. Toutefoins, on peut utiliser du nitrate de sodium ou d'autres sels pour remplacer une partie ou la totalité du nitrate d'ammonium.D'autres sels oxydants inorganiques particuliers qui peuvent être utilisés comprennent, pa exemple, le perchlorate d'ammonium, le perchlorate de sod um, le nitrate de sodium, le nitrate de calcium, le perchlorate de calcium, des sulfates, comme le sulfate d'ammonium, le sulfate de sodium et le sulfate de calcium et des mélanges de ces divers sels. Eventuellement, d'autres constituants tels que des sensibilisateurs, des combustibles, des épaississants et des agents de réglage de la masse volumique peuvent être inclus dans la composition pour modifier ses propriétés physiques et/ou chimiques. Par exemple, des métaux en particules comme de ltaluminium, du magné- sium, du bore, du ferrosilicium, du Serro-phosphore, du titane et des alliages de ces metaux peuvent être inclus comme combustible et sensibilisateur supplémentaires. Quand on utilise un métal en particules, il est habituellement présent à des grosseurs passant à travers un tamis de 4,76 mm d'ouverture de malles mais refusées par un tamis de 0,02t4 mm d'ouverture de maille.Toutefois, la grosseur des particules de métal n' est pas critique pour la présente invention. Egalement, des sensibilisateurs auto-explosifs comme la pentolite, le nitro-amidon, la nitroglycérine, la composition B, le TNT, le RDX, le PETN, la cyclonite, la nitrocellulose et le tétryl peuvent être inclus. Habituellement, on en utilise jusqu'à environ 10 % en poids. Toutefois, la présente composition explosive est suffisamment sensible pour qu'on puisse la faire exploser avec une petite amorce à haute pression sans la nécessité de tels sensibilisateurs très explosifs. De même, des combustibles carbonés peuvent être incorporés dans la composition, comme par exemple du charbon de bois, de la poussière de charbon, des liquides dérivés du pétrole, par exemple des fractions de mazout et de pétrole brut, des sucres et des mélasses. Egalement, du soufre, de l'urée et d'autres sensi bilisateurs et combustibles classiques utilisés dans des explosifs à base de sels oxydants inorganiques peuvent être utilisés. Des agents gélifiants et/ou épaississants comme des galactomannanes (par exemple la gomme de guar), des polyacrylamides, des polyesters, des polyéthers, de la matière cellulosique et des amidons peuvent être ajoutés à la bouillie initiale pour maintenir les ingrédients en particules tels que les métaux et les sels oxydants inorganiques en suspension jusqu a ce que le mélange se prenne en masse. L'utilisation de de ces agents épaissis- sants assure que les ingrédients solides soient distribués uniformément dans toute la composition explosive résultante et donne aussi à la composition explosive un degré supplémentaire de résistance à l'eau. Divers agents de réglage de la masse volumique, comme par exemple des matériaux contenant des vides, telles que des microsphères formées de diverses matières, par exemple des métaux, des résines thermodurcissables, des matières plastiques, de l'argile et du verre, peuvent aussi entre ajoutés à la composition pour régler sa masse volumique. Egalement, des composés générateurs de gaz, par exemple des carbonates, peuvent Aetre inclus pour former des cavités gazeuses. L'utilisation de de tels agents de réglage de la masse volumique, entre autres avantages, permet de faire détoner l'explosif sous des pressions élevées. La composition peut être utilisée comme explosif de forte densité et comme amorce de forte densité pour la détonation d'explosifs moins sensibles. Les exemples non limitatifs suivants montreront bien comment la présente invention peut être mise en oeuvre. Exemple 1 On prépare deux compositions contenant les constituants suivants (pourcentages en poids). Les compositions se prennent en masses solides. Composition Pourcentage en poids Constituant A B H20 9.1 4.8 Thiourée 1O.2 19.1 1H4N03 54.6 57.0 NaNO3 18.2 19.1 Des micro sphères creuses en verre sont incorporées dans des échantillons de ces compositions pour faire varier leurs masses volumiques. On fait détoner les compositions résultantes dans un essai normalisé au bloc de plomb avec une amorce HDP-3 de 37,8 grammes. La composition, la masse volumfique et la déforma tion du bloc de plomb (#H) en centimètres sont indiquées dans le tableau I suivant. Ces compositions, bien que ne contenant pas de sensibilisateur, par exemple de métal, détonent très bien. Tableau I Masse volumique, Tir n Composition # H, cm g/cm3 I A 1.18 o.36 2 A 1.12 0.31 3 A 1.09 0.63 4 A 1.04 0,u1 5 A 0.99 0.66 6 B 1.26 0.28 7 B 1.13 1.37 8 B 1.06 1.73 9 B 0.96 1.88 10 3 0.90 1.85 Exemple 2 Pour montrer l'effet de la température sur la sensibilité de compositions explosives selon la présente invention, on fait détoner des échantillons d'une composition ayant diverses masses volumiques dans un essai normalisé au bloc de plomb à -1,1 C et 21,10C. La composition de base est la suivante : eau, 7,7 % thiourée, 15,4 ,% ; nitrate d'aumonium, 46,2 g ; nitrate de sodium, 15,4 % ; et paillettes d'aluminium, 15,4 %. Les masses volumiques des compositions, la déformation, b H, du bloc de plomb et la température à laquelle on fait détoner la composition sont indiquées dans le tableau II suivant. Comme montré par ces résultats, la composition explosive se comporte bien à de basses températurss à des masses volumiques même supérieures à 1,1 g/cm3. Tableau II Temépérature Masse volumique, Déformation Tir n ambiante C g/cm3 # H, cm 1 21.1 1.43 0.46 2 11 1.34 2.14 3 ll 1.31 2.31 Température Masse volumique, Déformation Tir n ambiante C g/cm3 # H, cm 4 21.1 1.24 2.34 5 ! 1.22 2.31 6 n 1.12 2.34 7 n 1.06 2.11 8 " 1.03 2.24 9 " 0.94 2.39 10 " 0.1 2.14 ll " 1.41 0.10 12 -1.11 1.27 0.36 13 -1.11 1.13 1.37 14 -1.11 0.87 l.û3 Exemple 3 On prépare deux compositions explosives comprenant les constituants suivants en pourcentages en poids. Composition Constituants A B H2O 9.61 % 9.61 % Urée 6.73 9.61 Thiourée 6.73 3.84 HN4NO3 57.66 57.66 NaNO3 9.61 9.61 Al (paillettes) 9.61 9.61 On fait varier les masses volumiques de divers échantillons des deux compositions par l'addition de microsphères creuses en verre et on fait détoner les compositions résultantes dans un essai normalisé au bloc de plomb. Les masses volumiques et la déformation résultante, # H, du bloc de plomb sont indiquées dans le Tableau III suivant. Tableau III Masse volumique, Déformation Tir n Composition g/cm3 # H, cm 1 A 1.33 0.10 2 A 1.24 0.15 Masse volumique, Déformation Tir n Composition g/cm3 # H, cm 3 A 1.13 0.84 4 A 1.12 2.21 5 B 1.39 0.05 6 B 1.28 0.10 7 B 1.03 0.43 Comme montré par ces essais, des quantités accrues d'urée semblent désensibiliser l'explosif, mais avec une teneur en urée de moins d'environ 7 ss et une masse volumique environ 1,1 g/cms, l'explosif se comporte d'une manière avantageuse avec la composition du tir n 6, ayant une masse volumique de 1.12 g/cm3 de l'Exem ple 2. REVENDICATIONS 1 - Composition explosive solide, pouvant éventuelle alent être moulée, comprenant de 30 à 93 % en poids d'un ou plusieurs sels oxydants inorganiques, de 5 à 40 % en poids de thiourée et de 2 à 20 7. d'eau. 2 - Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en outre, un métalen particules. 3 - Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en outre, un sensibilisateur auto-explosif. 4 - Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en outre, un agent épaississant. 5 - Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en outre, un agent de réglage de la masse volumique contenant des vides. 6 - Composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en outre, un combustible carboné. 7 - Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en poids, de 50 à 90 7. d'un ou plusieurs sels oxydants inorganiques, de 10 à 0 7. de thiourée, de 5 à 10 % d'eau et de 10 à 15 7. d'un composé qui est un combustible ou un sensibilisateur. 6 - Composition selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en outre, jusqu'à 30 7. d'un métal en particules. 9 - Composition selon l'une des revendications 7 et b, caractérisée par le fait que la proportion majeure du sel oxydant inorganique est du nitrate d'ammonium.