DE2049495A1 - Flussiger Kraftstoff fur Flugzeuge - Google Patents

Flussiger Kraftstoff fur Flugzeuge

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Description

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TELEX: FOLGT
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Dipl.-Chem. G. BÜhÜiig Dipl.-lng. R. ΚΐηΐΊΘ 		FRANKFURT (MAIN) 5C
FUCHSHOHL 71
TEL. 0611/514660
Dipi.-ing. W. Weinkauff
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8000München2 8. Oktober 1970 T 3860 / case PV.22242
Imperial Chemical Industries Limited London (Großbritannien)
Flüssiger Kraftstoff für Flugzeuge Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 19 18 558.1)
Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte flüssige Kohlenwasserstoff-Flugzeugkraftstoffe und ist eine weitere Ausbildung des Gegenstandes der Patentanmeldung P 19 18 558.1.
Dämpfe von flüssigen Kohlenwasserstoff-Flugzeugkraftstoffen mit niedrigem Flammpunkt, welche leicht gezündet v/erden, stellen eine große Gefahr unter Bruch- bzw. Unfallbedingungen dar. Diese Gefahr kann bis zu einem bestimmten Ausmaß herabgesetzt v/erden, indem flüssige Kohlenwasserstoff kraftstoffe mit einem Flammpunkt von nicht unter 32,2°C (9O°F) verwendet werden; jedoch sind selbst in diesem Fall Nebel aus solchen
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BAD ORIGINAL
Kraftstoffen, welche sich bilden, wenn die Flüssigkeit Schlagbedingungen unterworfen wird, ebenfalls leicht zündbar.
In der Hauptpatentanmeldung P 19 18 558.1 wurde erläutert, wie die Tendenz flüssiger Kohlenwasserstoff-Flugzcugkraftstoffe zur Bildung von Nebeln unter Schockbedingungen durch Auflösung eines Polymeren mit einem Molekulargewicht von größer als 10 (Viskositätsdurchschnitt) oder einer grundmolaren Viskosität von höher als 0,25 l/g (2,5 dls/grn) in dem Kraftstoff in einer solchen Konzentration, daß eine molekulare Überlappung des gelösten Polymeren stattfindet, herabgesetzt werden kann· wie in der Hauptpatentanmeldung erläutert, bedeutet der Ausdruck "molekulare Überlappung" den" Zustand, in welchem die Segmentdichte des gelösten Polymeren in der Flüssigkeit auf einer molekularen Skala im wesentlichen gleichmäßig ist, wobei dieser Zustand Konzentrationen bei und über derjenigen entspricht, bei denen die Massenzentren der Polymermoleküle räumlich im Durchschnitt um den zweifachen Rotationsradius der Polymermoleküle getrennt sind.
Es wurde nun gefunden, daß in den Kraftstoffen gemäß der Hauptpatentanmeldung P 19 18 558.1 die Tendenz zur Nebelbildung weiter reduziert werden kann, wenn das gelöste Polymere polare Gruppen enthält, welche intermolekulare Assoziationsbindungen miteinander bilden, wenn die .Flüssigkeit einer Schub- bzw. Scherkraft unterworfen wird. Die intermolekularen Assoziations-
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bindungen reduzieren, wie angenommen wird, das Zerspalten in Tröpfchen und die daraus folgende Nebelbildung.
Bei niedrigen Konzentrationen an polaren Gruppen in dem Kraftstoff ist dieser noch eine freifließende Flüssigkeit unter geringen Scherbedingungen, und es wird angenommen, daß nur unter starken Scherbedingungen, welche auftreten, wenn der Kraftstoff einem Schock· bzw. Schlag unterworfen wird, eine * hoch-quervemetzte Struktur, entstehend aus der intermolekularen Assoziation, gebildet wird. Da jedoch die Konzentration an polaren Gruppen in dem Kraftstoff ansteigt, sind mehr intermolekulare Assoziationen selbst bei geringen Scherbedingungen vorhanden, und bei den gemäß der Erfindung angewendeten höheren Konzentrationen an polaren Gruppen beginnt die Flüssigkeit selbst bei niedriger Scherkraft einige Anzeichen leichter Gelstruktur aufzuweisen. Ein weiterer Anstieg der Konzentration an polaren Gruppen in dem Kraftstoff führt dann zu einer Gelstruktur, wie in der Patentanmeldung P 17 69 634.3 beschrieben ™ ist. Die Erfindung erstreckt sich jedoch nicht auf gelierte Kraftstoffe der genannten Patentanmeldung. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kraftstoff eine freifließende Flüssigkeit unter geringen Scherbedingungen.
Unter "Assoziationsbindungen" werden Bindungen verstanden, welche aus der elektrostatischen Anziehung zv/ischen monapolaren und/oder dipolaren Ladungen in den polaren Gruppen entstehen * wobei diese Bindungen von der Art sind, welche ohne
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Veränderung der Art der polaren Gruppen gespalten oder wiedergebildet werden können. Covalente Bindungen,· welche aufgrund der Anteiligkeit von Elektronenorbits zwischen polaren Gruppen entstehen sind ausdrücklich ausgeschlossen.
Die Bindungsenergie zwischen den Gruppen sollte mindestens derjenigen Energie von Wasserstoffbindungen entsprechen, die in Kohlenwasserstofflüssigkeiten zwischen -OH-Gruppen von ROH bei der Reaktion mit -O-Gruppen von ROR1 gebildet werden, worin R und R1 Alkylgruppen sind. Die Bindungsenergie soll nicht vergleichbar mit und bestimmt nicht größer sein als diejenige einer typischen C-C-covalenten Bindung. Die Kohlenwasserstoff lüssigkeit kann einen kleinen Anteil an anderen Flüssigkeiten enthalten, wie Äther, Ester, Ketone und Nitro-Paraffine, insbesondere wenn die Energie der Assoziationsbindung in der Kohlenwasserstofflüssigkeit anderenfalls höher sein würde als das vorstehend angegebene Minimum. Da jedoch die Art der Flüssigkeit eine Wirkung auf die Assoziationsbindungsenergie eines speziellen Paares von Gruppenanordnungen hat, wobei die Energie abfällt, wenn die Polarität der Flüssigkeit ansteigt, sollen die Kohlenwasserstofflüssigkeiten, auf welche die Erfindung anzuwenden ist, keinen wesentlichen Anteil an einer mischbaren, protolytischen Flüssigkeit, wie Methanol, haben.
Die polaren Gruppen können mit ähnlichen Gruppen in der gleichen Polymerart assoziativ gebunden sein oder die assoziative Bindung kann zwischen Paaren von komplementär
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aufeinanderwirkenden polaren Gruppen vorliegen, wobei die komplementären Gruppen vorzugsweise jeweils in verschiedenen Polymeren vorliegen, welche in der Flüssigkeit miteinander vermischt sind. Die verschiedenen Polymeren müssen natürlich mit der Flüssigkeit zur Bildung einer homogenen Lösung verträglich sein.
Geeignete polare Gruppen für assoziative Quervernet- ä zung der Polymerstruktur sind diejenigen, welche Wasserstoffbindungen und Bindungen bilden, welche aus der Wechselwirkung zwischen Monopolen, wie Ionen, oder zwischen starken Dipolen gebildet v/erden, wie diejenigen, die durch Nitrilgruppen, Nitrogruppen, Sulfongruppen, aromatischen, mit diesen Gruppen substituierten Resten und Ionenpaaren gebildet werden.
Geeignete Wasserstoffbindungen sind beispielsweise diejenigen zwischen Hydroxyl-, Carboxyl-, Amin-, Amid-, Ureido-, Urethan- und Mercaptangruppen, entweder zv/ischen nur einer Art oder "
zwischen zwei Arten dieser Gruppen, und zwischen einer dieser Gruppen und einer Ester- oder A'thersauerstoff- oder Thioäthergruppe oder einer tertiären Base.
Zu geeigneten Bindungen zv/ischen starken Dipolen, v/elche durch Ionenpaare gebildet werden, gehören diejenigen' zwischen Zwitterionen, wie Betadnen und Sulfobetaines! quaternären Ammoniumsalzen und Natrium- oder anderen Metallsalzen von Säuren.
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Geeignete Bindungen zwischen Ionen sind diejenigen zwischen quaternären Basen und Säuregruppen, wie Carbon-, SuI-fon-, Phosphonsäuren und Sulfathalbestern und Phosphatestern, zwischen Aminen und Sulfon- oder Phosphonsäuren und zwischen mehrwertigen Metallionen, wie Ca, Mg und Λ1 und Säuregruppen.
Assoziative Bindungen zwischen diesen Ionen sind stark und diejenigen zwischen beispielsweise quaternären Ammoniumbasen und SuIfon^ oder Schwefelsäurehalbestersäuren stellen die stärksten gemäß der Erfindung anzuwendenden dar.
Bezüglich der polaren Gruppen müssen die Polymeren eine durchschnittliche zahlenmäßige Funktionalität von größer als 10 haben, d.h. jedes Polymermolekül muß durchschnittlich mehr als 10 polare Gruppen aufweisen. Im allgemeinen muß die Funktionalität des Polymeren umso höher sein, je schv/ächer die Bindungsenergie der polaren Gruppen oder je größer das Molekulargewicht des Polymeren ist. Vorzugsweise beträgt sie mehr als 100.
Vorzugsweise sind die polaren Gruppen relativ oleophil, worunter zu verstehen ist, daß, wenn die Gruppe in einer Verbindung der Formel CH3X vorhanden ist, in der X die polare Gruppe darstellt, die Verbindung nicht in allen Anteilen mit Wasser bei Raumtemperatur mischbar ist.
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Der Anteil des verwendeten Polymeren liegt geeigneterweise im Bereich von 0,01 bis 1 Gew.-% des Flüssigkraftstoffes.
Die Grundforderung liegt darin, daß die Konzentration des Polymeren mindestens diejenige ist, welche für eine molekulare Überlappung erforderlich ist. Dies kann durch einen Test bestimmt werden, in welchem die Viskosität einer Reihe von Lösungen eines Polymeren in dem Kraftstoff mittels eines λ konischen und planen und konzentrischen Zylinderyiskosimeters (z.B. einem Weisenberg-Rheogoniometer oder einem "Contraves Rheomat") bei Schergeschwindigkeiten im Bereich von 20 bis 20 see." geraessen wird. Für jede Lösung wird die Viskosität gegendie Scherrate aufgetragen und die Kurve auf eine vermutete Scherrate von 0 extrapoliert. Die Viskositäten für die Scherrate von 0 werden dann gegen die Konzentration auf log/log-Skalen aufgetragen. Die log/log-Skalen zeigen bei der Auftragung für dicht beieinanderliegende Konzentrationen einen Anstieg, bei welchem eine abnormale Viskosität aufzutreten beginnt. Geeignete Polyiaerkonzentrationen zur Verwendung in den modifizierten Kraftstoffen betragen das 1- bis 1Ofache des Anteils, bei welchem dieser Anstieg auftritt und vorzugsweise das 1,5- bis 5fache des Anteils, bei welchem dieser Anstieg auftritt.
Bei diesem Test ist es natürlich erforderlich, während der Viskositätsbestimmung die intermolekularen assoziativen Bindungen zu eliminieren. Dies kann durch Zugabe einer niedrigmolekularen Alkylveibindung zu der Lösung, an der die Bestimmungen
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durchgeführt werden, erreicht werden, wobei diese Verbindung je Molekül eine polare Gruppe enthält, welche vorzugsweise auf die polaren Gruppen in dem Polymermolekül einwirkt, und so die Tendenz der polaren Gruppen in dem Polymeren zur Selbstassoziation blockiert.
Wenn beispielsweise an den intermolekularen assoziativen Bindungen Carboxylgruppen beteiligt sind, können die niedrig-molekularen Verbindungen ein Fettamin sein, wobei die Carboxylgruppen vorzugsweise mit den Amingruppen reagieren. Alternativ kann ein Alkanol, beispielsweise Methanol, verwendet werden, jedoch ist in diesem Fall wegen der realtiv geringen Energie der Carboxy1-Hydroxylbindung ein großer stöchiometrischer Überschuß des Alkanols erforderlich. Die niedrigmolekulare Verbindung muß natürlich in dem bei dem Test verwendeten Flugzeugkraftstoff löslich sein.
Die Widerstandsfähigkeit einer Lösung gegen Tröpfchenbildung bei Schlageinwirkung kann auch durch einen einfachen Test bestimmt werden, bei dem eine 10 ml-Probe des modifizierten Kraftstoffes in einen dünnen Strom von einer Höhe von 2 m in einen Hohlzylinderbehälter eines Durchmessers von 17 cm und einer Höhe von 21 cm, dessen Seitenwände mit absorbierendem Papier ausgekleidet sind, tropfen gelassen wird. Zur Erleichterung der Beobachtung wird eine kleine Menge eines löslichen Farbstoffes zu der Kraftstoffprobe zugegeben. Die Dichte und
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die Gestalt der auf dem Papier durch von der Probe verspritzte Tröpfchen gebildeten Flecken gibt einen Hinweis auf deren Uebelbildungscharakteristika. Die Mindestpolymerkonzentration, bei :; der im wesentlichen keine Flecken auf dem absorbierenden Papier vorliegen/ ist die brauchbare Mindestkonzentration, und in Flugzeugkraftstoffen sollte die Polymerkonzentration im Bereich des 1- bis lOfachen dieser Mindestkonzentration, vorzugsweise des 1,5- bis 5fachen dieser Konzentration liegen. ' ä
Die Konzentration an polaren Gruppen in dem Flüssigkraft-
-7 —4 stoff soll im Bereich von 10 bis 10 g-Mol der Gruppen je g Kraftstoff liegen. Wenn die Bindungsenergie zwischen den polaren Gruppen relativ niedrig ist, z.B. wie zv/ischen Estersauerstoff-und Carboxyl- oder Hydroxylgruppen, wird die Konzentration der Gruppen in dem Kraftstoff gewöhnlich am oberen Ende dieses Bereiches liegen. Wenn die Bindungsenergie zwischen den Gruppen relativ hoch ist, z.B. wie zwischen starken Dipolen, wird die Konzentration der Gruppen in dem Kraftstoff gewöhnlich am unteren Ende dieses Bereiches liegen. Bei mittleren Bindungsenergien, z.B. wie zv/ischen Carboxyl- oder Hydroxylgruppen oder zwischen Carboxyl- und Amingruppen wird die Konzentration der Gruppen gewöhnlich um den Mittelteil dieses Bereiches liegen.
Selbst wenn Metallionen in den in den Mischungen der Erfindung verwendeten Polymeren vorhanden sind, ist der Anteil
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-lodes in den Kohlenwasserstoff eingeführten Metalls infolge der hohen Wirksamkeit des Polymeren und dessen niedrigem Metallgehalt sehr gering und kann selbst in Flugzeugkraftstoffen zulässig sein.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Polymeren sind im allgemeinen vom Typ der Freiradikaladdition, da diese in Gegenwart von polaren Gruppen am einfachsten herzustellen sind.
Zur Verwendung in Kohlenwasserstoffen von hauptsächlich aliphatischer Natur sind geeignete, lösliche Polymere diejenigen von langkettigen, (d.h. größer als C^)-Estern ungesättigter Säuren und von ungesättigten Alkoholen, z.B. Stearyl-, Lauryl-, Octyl-, 2-Äthylhexyl- und Hexylestern von Acryl- oder Methacrylsäure und entsprechend langkettigen Säureestern von Vinylalkohol, wie Vinylstearat u.dgl. Ein entsprechender Bereich von langkettigen (in diesem Fall länger als Co)-Xthern von ungesättigten Alkoholen, z.B. Vinyloctadecylather, kann ebenfalls als Monomere verwendet werden. Ebenfalls geeignet sind Polymere von Alkenen, wie Butadien, Isopren und Isobutylen sowie nicht-kristalline Polymere von Äthylen und Propylen.
zur Verwendung in Kohlenwasserstoffen von hauptsächlich aromatischer Natur können ähnliche Polymere verwendet werden und außerdem kUrzerkettige Analoge, z.B. Polymere von Äthoxyäthylmethacrylat, Methylmethacrylat und Äthylacrylat. Zu anderen
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geeigneten Polymeren gehören solche von Vinylbenzolen, wie Styrol und Vinyltoluol.
Der in diesem Zusammenhang verwendete Ausdruck "Polymeres" schließt Mischpolymere ein; geeignete polymere Gruppen können in geeigneten Anteilen in das Polymere durch Verwendung eines Comonomeren, welches eine solche Gruppen enthält/ eingeführt werden. Geeignete Comonomere zur Einführung einfacher \ polarer Gruppent welche sauer sind, sind Acryl-.und Methacrylsäure, Maleinanhydrid, Vinylsulfonsäure, Vinylphosphat und Phosphonsäureester von ungesättigten, OH-haltigen Verbindungen, wie der Phosphonester von Hydroxyisopropylmethacrylat.
Geeignete Comonomere zur Einführung einfacher polarer Gruppen, welche basisch sind, sind Vinylpyridin, Vinyldiäthylamin, N,N-Dimethylaminoäthylmethacrylat und tert.-Butyland.noäthyl(meth)acrylat. Gruppen,wie Sulfone, können durch Vinyl- g methylsulfon eingeführt v/erden. Stark ionische und dipolare Gruppen werden vorzugsweise eingeführt, nachdem das Polymere gebildet wurde, z.B. durch Neutralisation von sauren Gruppen oder Quaternisierung von basischen Gruppen.
Eine andere Art von Additionspolymeren, die zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignet sind, sind Kohlenwasserstoffpolymere, wie diejenigen, welche aus Alkenen abgeleitet sind. Bei der Herstellung dieser Polymeren findet allerdings
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normalerweise eine ionische Polymerisation statt, so daß die in dem fertigen Polymeren erforderlichen polaren Gruppen auf den bei der Polymerisation verwendeten ionischen Katalysator störend einwirken können. Daher ist es gewöhnlich erforderlich, erst das Kohlenwasserstoffpolymere herzustellen und es dann zu modifizieren/ um die polaren Gruppen, welche zur assoziativen Bindung erforderlich sind, einzuführen. Geeignete Kohlenwasserstoffpolymere sind nicht-kristalline Polymere und Mischpolymere, die aus Monomeren, wie Äthylen, Propylen, Isobutylen, Butadien, Isopren und anderen höheren oL-Alkenen, z.B. Alkenen aus einer Erdölcharge, abgeleitet sind. Alternativ können natürlicher Kautschuk und andere synthetische Kautschuke verwendet werden. Diese Polymeren werden dann modifiziert, um die gewünschten polaren Gruppen einzuführen.
Wenn das Kohlenwasserstoffpolymere eine Restunsättigung enthält, können die polaren Gruppen durch Additionsreaktionen eingeführt werden, z.B. durch Zugabe von Thiolen, wie Thioglykolsäure, Aldehyden oder Halogen oder durch Epoxydation. In einigen dieser Fälle können die so eingeführten Gruppen eine weitere Modifizierung erfordern, um die gewünschten polaren Gruppen zu erzeugen. Beispielsweise können die Ilalogengruppen oder die Hydroxylgruppen, welche durch Zugabe von Aldehyd entstehend, so modifiziert werden. Alternativ können Gruppen durch Umsetzung eines Carbens, welches eine geeignete Gruppe enthält, mit ungesättigten Gruppen in dem Polymeren eingeführt werden. Wo keine
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oder nur geringe Restunsättigung vorliegt, können die gewünschten polaren Gruppen in das Kohlenwasserstoffpolymere durch Substitutionsreaktionen eingeführt v/erden, z.B. durch Halogenierung, Chlorosulfonierung, Chlor-Carbonylierung, Phosphorylierung oder Maleinisierung. Wenn das Kohlenwasserstoffpolymere einen aromatischen Ring enthält, wie beim Styrolmischpolymeren, kann die gewünschte polare Gruppe durch aromatische Substitution auf bekannten Wegen eingeführt werden. ä
Das gemäß der Erfindung verwendete lösliche Polymere kann als weitere Alternative zu einem Additionspolymeren ein Kondensationspolymeres sein, beispielsweise ein Polyester oder aliphatischer Polyäther, vorausgesetzt, daß dessen Molekulargewicht hoch genug ist.
Das Polymere muß in dem Kraftstoff löslich sein, und im allgemeinen soll die Löslichkeit des Polymeren ohne die aufednander erwirkenden polaxen Gruppen in dem flüssigen Kohlenwasserstof fkraftstoff so sein, daß die theta-Temperatur des Systems unter der Temperatur liegt, welcher die Lösung wahrscheinlich unterworfen wird, da anderenfalls die Gefahr einer Abscheidung des Polymeren besteht» Das Verhältnis von Polymeren zum Lösungsmittel bei der theta-Teraperatur ist von P.J.Flory in "Principles of Polymer Chemistry" auf Seiten 612 - 615 diskutiert. In Düsenflugmaschincn beträgt die niedrigste Temperatur, welcher der Kraftstoff wahrscheinlich unterworfen wird, etwa -500C.
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Zu geeigneten flüssigen Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen mit einem Flammpunkt bei mindestens 32,2°c, auf welche die Erfindung angewendet werden kann, gehören Flugturbinenkraftstoffe, Qualität JP-8 (Mindestflammpunkt 43,3°C), beschrieben in US Military Specification MIL-T-83133, Qualität JP-5 (Mindestflammpunkt 6O0C), beschrieben in US Military Specification MIL-T-5624G, Qualitäten Jet A und Jet A-I (Mindestflammpunkt 43,3 C), beschrieben in ASTM-Specification D.1655/66T und Qualität AVTUR - NATO Code No. F-35 (Mindestflammpunkt 37,80C), beschrieben in U.K. Ministry of Aviation Specification No. D. Eng. R. Ö. 2494 (4. Ausgabe) .
Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert, in denen alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind.
Beispiel 1
Ein Gemisch aus 64 Teilen Wasser, 16 Teilen Aceton, 19 Teilen 2-Äthylhexylacrylat, 1 Teil Acrylsäure und 0,5 Teil Natriumdioctylsulfosuccinat ("Manoxolot") wird gerührt und unter Stickstoff während 5 Minuten auf 70°c erhitzt. Das Gemisch wird dann auf 18°C in einem Kühlbad gekühlt, und es wird eine Lösung von 0#02 Teil Anunoniumpersulfat 0,8 Teil Wasser hinzugegeben, worauf die Zugabe einer Lösung von 0,03 Teil Natriumdithionit in 0,8 Teil Wasser erfolgt. Die Temperatur steigt auf etwa 28°C in 5 bis 10 Minuten und fällt dann ab.
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Das Gemisch wird während 1 Stunde gerührt, dann durch Musselin filtriert, wobei sich eine 20% Feststoff enthaltende Dispersion eines Mischpolymeren aus 2-Äthylhexylacrylat und Acrylsäure im Verhältnis 95:5 ergab.
98 Teile Flugkerosin (Avtur) wird auf 1600C erhitzt, und dann werden 10 Teile der wäßrigen Dispersion, die durch die vorstehend beschriebene Methode hergestellt wurde, tropfen- f
weise während 30 Minuten hinzugegeben, wobei das. Wasser gleichzeitig durch azeotrope Destillation entfernt wird. Nach Kühlung wird eine 2%ige Lösung des Acrylmischpolymeren in Avtur erhalten. Die Lösung weist eine gelartige Struktur auf, ergibt jedoch beim Verdünnen mit Avtur freifließende Flüssigkeiten, deren Nebel/Entzündungsverhalten bei so niedrigen Konzentrationen wie 0,1% unterdrückt ist.
Beispiele 2 bis 13
In der nachstehenden Tabelle sind durch das Verfahren von Beispiel 1 hergestellte Polymere in Spalte 1, Zusammensetzung auf das Gewicht bezogen in Spalte 2, Polymerisationstenperatur in Spalte 3, Molekulargewicht (oder grundmolare Viskosität) in Spalte 4 und in Spalte 5 die Konzentrationen aufgeführt, die eine Unterdrückung des Nebel/Entzündungsverhaltens ergeben, wenn das Polymere- in Avtur durch die Methode von Beispiel 1 aufgelöst ist.
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Beispiel _1 2 2-HEA λ 3 4 X 106 5_
2 2-EHA AA 95:5 AN 0-5°C 1 X 106 0,01%
3 2-EHA AA 93:7 HEI-IA 3O-35°C 3 X 106 0,2%
4 2-EHA AA 98:2 Alphol 0-5°C 3 X 106 0,05%
5 2-EHA.AA 99:1 0-5°C 3 X 106 0,1%
6 2-EHA AA 99,5:0, 5 0-50C 1 X 106 0,1%
7 2-EIIA AN 90:10 2O-25°C" 1 X 106 0,15%
8 2-EHA AN 85:15 2O-25°C 1 X 106 0,15%
9 2-EHA AN 98:2 2O-25°C 1 X 106 0,5%
10 2-EHA HEMA 95:5 20-25°C 1 X 106 0,5%
11 Alphol MA AA 95:5 2O-25°C I1 ,5xlO6 0,2%
12 Vinyloctoat AA 95:5 2O-25°C 1 f5xl06 0,2%
13 Vinylisobutylen-
äther AA 95:5		 20-250C 0,2%
Abkürzungen: AA »= 2-Äthylhexylacrylat-
Acrylsäure
= Acrylnitril
= Hydroxyäthylmethacrylat
MA = C12-14 ^l^ylinethacrylat
Beispiel 14
Polystyrol (Molekulargewicht 2 000 000) wird mit Octen-1 unter Verwendung von Bortrifluorid als Katalysator alkyliert, wobei sich ein Polymeres ergab, welches im Durchschnitt 1,2 Octylketten je Styrolrest enthält. Das entstehende Polymere wird in einem hochsiedenden aliphatischen Kohlenwasserstoff (Siedebereich 150° bis 200°C) bei einer 2%igen Konzentration gelöst und mit 100% Oleum bei 0°C behandelt, um Sulfonsäuregruppen in das Polymere einzuführen, wobei sich ein C:S-Verhältnis von 99,9:0,1
109818/18S9
bezogen auf das Gewicht, ergab. Die entstehende Lösung hat
beim Verdünnen mit Avtur Entzündungs-Unterdrückungscharakteristika bei so niedrigen Polymerkonzentrationen wie 0,2%.
Die Behandlung der Lösung mit Natriummethoxyd ergibt das Natriumsalz des Polymeren, welches bei so niedrigen Konzentrationen wie 0,15 Gew.-% wirksam ist.
Beispiel 15
Ein Mischpolymeres aus 95 Teilen 2-ftthylhexylacrylat und 5 Teilen Vinylpyridin wird durch die Methode von Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß die Polymerisation in Gegenwart eines zusätzlichen oberflächenaktiven Mittels, Tergitol N.P.A.O., stattfindet. Das Polymere mit einem Molekulargewicht von 1 χ 10 wird in Avtur durch die Methode von Beispiel 1 zur Herstellung einer 2%igen Polymerlösung gelöst.
Wenn Lösungen dieses amin-haltigen Polymeren bei der g gleichen Konzentration wie in jeder der vorstehend genannten säurehaltigen Polymerlösungen mit den säurehaltigen Polymerlösungen in Gewichtsverhältnissen von 1:10 bis 1:1 vermischt
werden, wird die Wirkung der säurehaltigen Polymerlösung infolge der Wechselwirkung der Amin- und Säuregruppen verbessert.
109818/1859
Beispiel 16
Ein Gemisch aus 0,2 Teil Propansulton und 100 Teilen einer 2%igen Polymerlösung in Avtur gemäß Beispiel 15 wird bei 120°C während 2 Stunden erhitzt. Die entstehende Lösung weist eine gelartige Struktur auf und ergibt beim Verdünnen mit Avtur freifließende Flüssigkeiten, welche Nebel/Entzündungs-Unterdrückungscharakteristika bei so niedrigen Polymerkonzentrationen wie 0,2% aufweisen.
Beispiel 17
Wenn in Beispiel 16 das Propansulton durch ß-Propiolacton ersetzt wird, wird eine Polymerlösung mit ähnlichen Charakteristika erzeugt.
Beispiel 18
Wenn in Beispiel 16 das Propansulton durch Benzylchlorid ersetzt wird, werden Polymerlösungen mit ähnlichen Eigenschaften erzeugt.
Beispiol 19
Es wird eine Polymerlösung in Avtur aus 2-Xthylhexylacrylat und Vinylchloracetat durch die Methode von Beispiel 1 zur Erzeugung eines Polymeren mit einem Molekulargewicht von
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Ι χ 10 hergestellt. 100 Teile der Lösung werden mit 1 Teil Triäthylamin vermischt und während 1 Stunde auf 50 C erhitzt. Die entstehende Polymerlösung behielt noch nach Verdünnung ir.it Avtur auf 0,5% die Neben/Entzündungs-Unterdrückungscharakteristika bei.
Beispiel 20
Eine Lösung aus einem Mischpolymeren von.99,5 Teilen 2-Jvthylhexylacrylat und 0,5 Teil Glycidylacrylat mit einem Molekulargev/icht von 2 χ 10 wird durch die Methode von Beispiel 1 hergestellt. Nach Behandlung mit einem Koläquivalent (bezogen auf das Glycidylacrylat) Schwefelsäure oder Phsophcrsäure werden Polymerlösungen erhalten, welche Kebel/Entzündungs-Unterdrückungscharakteristika bei so niedrigen Konzentrationen wie 0,2% aufweisen. Die Behandlung dieser Lösungen mit einem Äquivalentgewicht Calciumoctoat zur Erzeugung des Calciumsalzes ergibt Polymerlösungen mit verbesserten Neben/Entzündungs-Unterdrückungscharakteristika.
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Claims (1)

  1. 'Patentansprüche
    ■ (IJ Flüssiger Kohlenwasserstoffkraftstoff mit einen Flammpunkt von mindestens 32 C zur Verwendung bei mit Gasturbinen betriebenen Flugmaschinen und mit einer verminderten Neigung zur teilchenförmigen Ausbreitung bei einer Schockeinwirkung, wobei der· Kraftstoff ein Polymeres mit einem Molekulargewicht von über 10 (Viskösitätsdurchschnitt) oder einer grundmolaren Viskosität von über 0,25 l/g (2,5 dls/gm)in einer derartigen Konzentration gelöst enthält, daß eine molekulare Überlappung der Polymermoleküle in der riür.:;igkeit vorliegt, gemäß Hauptpatentanmeldung P 19 10 550.1, dadurch gekennzeichnet, daß das gelöste Polymere polare Gruppen enthält, welche intermolekulare assoziative Bindungen enthalten/ entstehend durch elektrostatische Anziehung zwischen polaren und/oder dipolaren Ladungen in den polaren Gruppen, wobei die Energie der Bindungen mindestens derjenigen Energie von Uasserstoffbindungen entspricht, welche in dem flüssigen Kohlenv/asserstoffkraftstoff zwischen -OII-Gruppen von ROH bei der Reaktion mit -O-Grup· pen von ROR1 gebildet werden, wobei R und R1 Alkylgruppen sind, die Energie jedoch geringer ist als diejenige einer typischen covalenten C-C-Bindung.
    2. Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche zahlenmäßige Funktionalität des Polymeren bezüglich der polaren Gruppen größer als 10, insbesondere großer als 100 ist.
    109818/1859
    BAD ORIGINAL
    3. Kraftstoff mich einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der polaren Grup-
    -7 -4
    pen 10 bis 10 g-Mol der Gruppen je g Kraftstoff beträgt.
    4. Kraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die polaren Gruppen relativ oleophil sind und zwar derart, daß, wenn sie in einer Verbindung der Formel CH3X, worin X die polare Gruppe ist, vorhanden sind, f die Verbindung nicht in aLlen Anteilen mit Wasser bei Raumtemperatur mischbar ist.
    1098.8/1859 0R,GWAL ,NSPECtED
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C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977