Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Abbrand- und Migrationseigenschaften von zweikernigen Ferrocenverbindungen als Abbrandmodifikatoren in Composittreibstoffen

Combustion and migration properties of bi-functional ferrocenen compounds as modifier in composite rocket propellants
 

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie -ICT-, Pfinztal:
Energetic Materials - Analysis, Characterization and Test Techniques
Pfinztal: ICT, 1994 (Proceedings of the International Annual Conference of ICT 25)
pp.105/1-105/19
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (Internationale Jahrestagung) <25, 1994, Karlsruhe>
German
Conference Paper
Fraunhofer ICT ()
Abbrandgeschwindigkeit; Bis (butylferrocenyl) propan (BBFPr); Bis (ethylferrocenyl) pentan (BEFPe); Butylferrocen; Catocen; Composit-Treibstoffe; Ethylferrocen; Ferrocen; Katalysator; migration; Treibstoffisolation

Abstract
Ferrocenderivate wie Ethyl- und n-Butylferrocen sind in der Lage die Abbrandgeschwindigkeiten von Composittreibstoffen signifikant zu erhöhen, ohne daß die Leistung, die Verarbeitbarkeit oder die mechanischen Eigenschaften wesentlich beeinflußt werden. Die Tendenz zur Migration in die Treibstoffisolierung und die Oxidierbarkeit durch Sauerstoff an der Treibstoffoberfläche sind jedoch nachteilig für deren Einsatz in Treibstoffen. Daher wurden neue, zweikernige Ferrocenderivate mit sperrigen Liganden entwickelt, um die Migration zu unterdrücken und die Lebensdauer und Zuverlässigkeit eines Treibstoffes zu erhöhen. In dieser Arbeit werden mehrere Ferrocenderivate wie zum Beipiel 2,2 '-Bis(ethylferrocenyl)propan (Catocen(R)) oder das 1, 1 '-Bis(ethylferrocenyl)pentan (BEFPe) in Konzentrationen von 1.5 und 3.0 Massen-% in Formulierungen von schnellbrennenden AP/Al/HTPB-Composittreibstoffen auf ihre Wirksamkeit als Abbrandkatalysator getestet. Als Referenzsubstanzen wurden die "einkernigen" Ferrocenderivate Ethyl- und n-Butylferrocen in den Treibsatz eingearbeitet. Catocen(R)hat die größte abbrandsteigernde Wirkung von allen untersuchten Derivaten, dies gilt sowohl für die Formulierungen mit 1.5 als auch für die mit 3.0 Massen-% Katalysatorzusatz. Bei niedrigen Drücken (2 - 4 MPa) sind die Unterschiede zwischen den einzelnen Katalysatoren am im Hinblick auf die abbrandsteigernd Wirkung am größten, bei hohen Drücken (18 - 25 MPa) findet man keine nennenswerten Unterschiede mehr. Die abbrandsteigernde Wirkung der zweikernigen Derivate ist bei gleicher Katalysatorkonzentration gleich gut oder sogar besser als die von Ethyl- oder n-Butylferrocen. Die hier untersuchten zweikernigen Derivate lassen sich gut in die Composittreibstoffe einarbeiten und stellen somit eine Alternative zu den bisher verwendeten einkernigen Derivaten dar. An drei ausgewählten Derivaten, Catocen(R), 2,2'-Bis(butylferrocenyl)propan (BBFPr) und 1, 1 '-Bis(ethylferrocenyl)pentan (BEFPe), wurde die Migrati on in eine Treibstoffisolation als Funktion der Zeit untersucht. Catocen(R) migriert etwa um 30% mehr als BBFPr oder BBFPe in die Isolation. Die Migration des BBFPr und dem BBFPe ist innerhalb der Meßgenauigkeit gleich.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/PX-2970.html