PROCEDIMIENTO SEMICONTINUO DE OBTENCION DE UNA CARGA EXPLOSIVA COMPUESTA CON MATRIZ DE POLIURETANO, UTILIZANDO DICHO PROCEDIMIENTO DOS COMPONENTES.

Procedimiento semicontinuo de obtención de cargas explosivas compuestas constituidas por una matriz sólida de poliuretano cargada cuya carga es pulverulenta y comprende por lo menos un explosivo nitrado orgánico,

mediante la introducción en unos moldes de una composición explosiva pastosa y después reticulación térmica de esta composición; siendo dicha composición explosiva pastosa obtenida mediante el mezclado de constituyentes que comprenden esencialmente un prepolímero poliol, un plastificante, un monómero poliisocianato y una carga sólida pulverulenta que comprende por lo menos un explosivo nitrado orgánico, caracterizado porque: para obtener la composición explosiva pastosa: porque: porque:

- se realiza en primer lugar, de forma discontinua, a partir del conjunto de los constituyentes, por simple mezcla homogénea, 2 componentes:

un componente A pastoso que comprende la totalidad del prepolimero poliol y la totalidad de la carga sólida pulverulenta,

un componente B líquido que comprende la totalidad del monómero poliisocianato, siendo el plastificante indiferentemente repartido entre los 2 componentes A y B,

- se mezclan a continuación, de forma continua, en un mezclador estático, el componente A y el componente B de tal manera que la relación másica componente A/componente B sea constante y esté comprendida entre 95/5 y 99,5/0,5

- a la salida de dicho mezclador estático, la mezcla componente A/componente B es introducida en una serie de moldes; y

- el contenido de explosivo nitrado orgánico de dicha carga explosiva está comprendido entre 15 y 90% en peso y el contenido de carga pulverulenta entre y 75 y 90% en peso

Procedimiento semicontinuo de obtención de una carga explosiva compuesta con matriz de poliuretano, utilizando dicho procedimiento dos componentes.

La presente invención se sitúa en el campo militar, más particularmente en el de las municiones explosivas, tales como las bombas y los obuses.

La misma tiene más precisamente por objeto un nuevo procedimiento de obtención de cargas explosivas compuestas con matriz sólida de poliuretano.

Se entiende, de forma clásica, por explosivo compuesto, una composición pirotécnica funcionalmente detonable, constituida por una matriz polimérica sólida, en general de poliuretano, cargada, siendo dicha carga pulverulenta y conteniendo una carga explosiva nitrada orgánica, por ejemplo hexógeno, octógeno, ONTA (oxonitrotriazol), o una mezcla de por lo menos dos de estos compuestos.

Las cargas explosivas compuestas y la forma de obtenerlas se describen por ejemplo por J. QUINCHON, los polvos, propergoles y explosivos, tomo 1, los explosivos, Técnica y Documentación, 1982, páginas 190-192. La carga pulverulenta es mezclada en un malaxador con una resina polimerizable líquida, por ejemplo un prepolímero con terminaciones hidroxilos. Se obtiene una pasta que se puede colar en un molde y después hacer polimerizar por cocción. Mediante la elección y la regulación de los agentes de reticulación de la resina, de los catalizadores y otros aditivos, se pueden obtener unas piezas moldeadas de características variadas.

Este procedimiento clásico de malaxado de todos los constituyentes que son introducidos y mezclados en un malaxador según una secuencia definida adolece de ciertos inconvenientes y limitaciones.

Cuando la mezcla está acabada, la pasta debe ser utilizada en un lapso de tiempo bastante breve (tiempo útil de empleo). El alargamiento del tiempo útil de empleo por una reducción del porcentaje de catalizador de reticulación tiene como contrapartida una duración de polimerización aumentada, estando la temperatura limitada, entre otras, por la naturaleza pirotécnica de algunos constituyentes.

Esta forma de operar necesita por tanto un compromiso técnico entre el tiempo útil de empleo y la duración de cocción así como un encadenamiento obligatorio de las secuencias de malaxado y de colada de la pasta.

La misma necesita asimismo un compromiso económico entre el tamaño del malaxador y el tamaño del objeto moldeado.

En efecto, si bien este procedimiento "batch" resulta bastante bien adaptado para fabricar unos objetos grandes tales como unas minas submarinas, unos torpedos y unas bombas, resulta por el contrario muy penalizante y costoso para fabricar una gran cantidad de pequeños objetos moldeados a gran cadencia, por ejemplo para fabricar varios centenares de obuses de diámetro del orden de 50 a 100 mm que contienen cada uno de algunos centenares de gramos a algunos kilos de explosivo compuesto a partir de una malaxada de 1 a 3 t de pasta.

Es necesario, en esta situación, tener un tiempo útil de empleo elevado para poder cargar numerosas municiones con la misma malaxada, lo que tiene como contrapartida una duración de reticulación de la pasta particularmente larga y un coste muy elevado del ciclo de fabricación a causa de la duración de inmovilización del material y de las personas.

Si se reduce el tamaño del malaxador, se reduce el número de municiones a llenar por malaxada, lo que es económicamente penalizante.

El experto en la materia ha buscado salir de esta obligación tiempo útil de empleo/duración de cocción y de este encadenamiento obligatorio y preciso de las operaciones de malaxada y colada.

J.M. TAUZIA, en una comunicación titulada "Some comments on Processing Energetic Materials" en el simposium "Compatibility and Pocessing" organizado por la American Defense Prepardness Association (ADPA) los días 23-25 octubre 1989 en Virginia Beach (Estados Unidos) sugiere, para resolver este problema, un procedimiento bicomponente en el cual dos componentes poliméricos químicamente estables y que presentan aproximadamente el mismo porcentaje de carga y la misma viscosidad son en primer lugar realizados a partir de los constituyentes, de forma discontinua en unos malaxadores.

Estos 2 componentes pastosos son mezclados a continuación de forma continua con una relación másica próxima a 1.

Este procedimiento bicomponente, si bien permite liberarse del compromiso tiempo útil de empleo/duración de cocción y posibilita el almacenado de los 2 componentes durante varias semanas, adolece de varios inconvenientes.

Un primer inconveniente es que resulta muy delicado mezclar de forma continua los 2 componentes pastosos para obtener un producto homogéneo.

Un segundo inconveniente es que los 2 componentes son pirotécnicamente activos (presencia de cargas explosivas) y que los 2 deben por tanto ser realizados y después almacenados en unas instalaciones segurizadas.

Un tercer inconveniente es que la matriz polimérica sólida del explosivo compuesto finalmente obtenido es diferente de la que se obtiene, con los mismos constituyentes en las mismas proporciones, según el procedimiento "batch" clásico. En efecto, según TAUZIA, el componente isocianato es polimérico. El hecho de preparar, de forma intermedia, un prepolímero isocianato a partir del monómero isocianato de partida tiene como consecuencia la obtención de una matriz poliuretano sólida diferente de la obtenida según el procedimiento "batch" mezclando directamente todo el monómero isocianato y todo el prepolímero hidroxilo.

Esta diferencia de estructura de la matriz sólida poliuretano provoca unas diferencias indeseables de propiedades mecánicas y/o detonantes, de lo que resulta la necesidad de una recalificación muy costosa y penalizante del producto final.

El procedimiento bicomponente descrito por J.M. TAUZIA no es por tanto totalmente satisfactorio.

La presente invención tiene principalmente por objeto un perfeccionamiento de este procedimiento bicomponente y propone un procedimiento semicontinuo bicomponente de obtención de una carga explosiva compuesta con matriz de poliuretano, que no presenta los inconvenientes del procedimiento "batch" clásico, ni los inconvenientes citados del procedimiento semicontinuo bicomponente descrito por J.M. TAUZIA.

Se ha descubierto, de forma inesperada, que se podía obtener una carga explosiva compuesta con matriz de poliuretano según un procedimiento semicontinuo bicomponente, simple y poco oneroso, que no necesita recalificación del producto final, gracias a una combinación bien precisa de características técnicas relativas a la repartición de los constituyentes en los 2 componentes y a la relación másica de mezcla de los 2 componentes.

Más precisamente, la presente invención tiene por objeto un procedimiento semiocontinuo de obtención de cargas explosivas compuestas constituidas por una matriz sólida de poliuretano cargada cuya carga es sólida, pulverulenta y que comprende por lo menos un explosivo nitrado orgánico, mediante la introducción en unos moldes de una composición explosiva pastosa y después reticulación térmica de esta composición, siendo dicha composición obtenida mediante el mezclado de constituyentes que comprenden esencialmente un prepolímero poliol, un plastificante, un monómero poliisocianato y una carga sólida pulverulenta que comprende por lo menos un explosivo nitrado orgánico.

Este procedimiento según la invención está caracterizado porque, para obtener la composición explosiva pastosa: