新型季铵盐的合成及其缓蚀性能研究

介绍了一种新型季铵盐固体DZ-1的合成方法,初步研究了季铵盐作为单组分缓蚀剂对碳钢在盐酸酸洗液中的缓蚀性能,讨论了缓蚀剂浓度、酸液浓度、温度和Fe3+浓度等因素对缓蚀效果影响．实验结果表明,新型季铵盐固体DZ-1具有合成方法简单、不燃不爆、用量低、缓蚀性能好的优点,可直接用作温度低于70℃、浓度小于10％的盐酸酸洗缓蚀剂．     

咪唑啉季铵盐的合成及其在CO2腐蚀环境中的缓蚀性能

分别使用硫酸二乙酯、氯化苄和冰醋酸三种季铵化试剂对由油酸、二乙烯三胺合成的咪唑啉进行季铵化，使用动态失重法对比了它们在CO2腐蚀环境中对Q235钢的缓蚀性能，并用电化学方法研究了缓蚀机理。结果表明：使用硫酸二乙酯合成的咪唑啉季铵盐BMI-D比其他两种咪唑啉季铵盐具有更好的缓蚀效果；BMI-D与烷基酚聚氧乙烯醚的最佳质量分数配比为2∶1时可制得复合缓蚀剂BMI-DA，当BMI-DA质量浓度为100mg/L时，缓蚀率可达到97.55%；BMI-DA是以控制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

双咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究

将月桂酸、二乙烯三胺、碳酸二甲酯等作为原料合成一种双子咪唑啉季铵盐类化合物,并在3.5%Na Cl溶液中通过静态失重法测定该缓蚀剂对马口铁片的缓蚀能力,考察了缓蚀剂浓度、温度等因素对其缓蚀性能的影响。通过Tafel曲线和交流阻抗的测定,对其缓蚀性能进行进一步考察。结果表明双子咪唑啉缓蚀剂在3.5%NaCl溶液的腐蚀环境中对马口铁片具有好的缓蚀效果。当温度T为30℃,缓蚀剂浓度为50 mg/L时,其缓蚀率最大可到91.25%。Tafel曲线表明缓蚀剂浓度增加,其腐蚀电位会向正电位方向移动,且自腐蚀电流密度也在很大程度上随之降低,缓蚀率在增加。从交流阻抗谱的阻值半径可知当缓蚀剂浓度为50 mg/L时得到的阻抗谱半径最大,说明在这一浓度下,腐蚀速率最小,缓蚀效果最优。     

新型高温酸化缓蚀剂SJ-1的制备及性能研究

为进一步增强酸化缓蚀剂在高温深井中的缓蚀效果,本实验以氯甲基萘为季铵化中间体,与双曼尼希碱反应,合成得到一种双曼尼希碱季铵盐,通过单因素分析法优选复配分散剂和增效剂得到高温酸化缓蚀剂SJ-1,使用失重法和电化学法评价其缓蚀性能。研究结果表明,高温酸化缓蚀剂SJ-1在180℃下,加量仅为3%时,就能使N80钢片在20%盐酸和土酸中的腐蚀速率分别达到70.15 g/(m2·h)和65.32 g/(m2·h),均小于SY/T 5405—2019中的一级指标;高温酸化缓蚀剂SJ-1是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂;量子化学计算结果表明,以氯甲基萘为中间体合成的双曼尼希碱季铵盐缓蚀性能优于以氯化苄为中间体合成的。     

改性天然高分子酸缓蚀剂的长效缓蚀性能研究

文中研究了吡啶季铵盐接技天然高分子技术,制取的药剂（FNP－C）是性能良好的酸缓蚀剂,而且在1mol／L．的盐酸中具有长效缓蚀性能．同时采用色谱一质谱联用仪分析了FNP－C在酸中的降解规律,探索了其长效缓蚀作用机理     

松香改性油酸基咪唑啉季铵盐的缓蚀性能

以不同配比的油酸和松香作为原料酸,在一定条件下与二乙烯三胺合成咪唑啉中间体,并用氯化苄进行季铵化得到松香改性油酸基咪唑啉季铵盐.利用红外光谱对产品的结构进行分析,并用静态质量损失法测定产物在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀率.结果表明,合成高性能的咪唑啉季铵盐所用的最佳工艺条件为:原料酸中松香摩尔分数20%、二乙烯三胺与酸的摩尔比1.4～1.5、反应温度170～180℃、回流时间4h;当咪唑啉季铵盐作为缓蚀剂加入质量分数达到0.3%～0.4%时,可发挥其最佳缓蚀性能.     

SP－2酸性介质缓蚀剂

介绍了ＳＰ－２酸性介质缓蚀剂的实验室合成及性能评定，讨论了ＳＰ－２在盐酸中对Ａ３钢和不锈钢的缓蚀性能与加样浓度、温度及腐蚀时间的关系，该缓蚀剂属于强酸性介质缓蚀，并具有一定的耐温性，可用于各种工业清洗、酸洗和油田油井酸化．     

SP—2酸性介质缓蚀剂

介绍了ＳＰ－２酸性介质缓蚀剂的实验室合成及性能评定，讨论了ＳＰ－２在盐酸中对Ａ３钢和不锈钢的缓蚀性能与加样浓度，温度及腐蚀时间的关系，该缓蚀剂属于强酸性介质缓蚀，并具有一定的耐温性，可用于各种工业清洗，酸洗和油田油井酸化。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及应用性能评价

以腐蚀速率为评价指标,以原料配比、反应时间、催化剂加量为考察因素,采用正交实验设计,得到了咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳合成条件:苯甲酸与三乙烯四胺物质的量比为2∶1,先在140～160℃经缩合脱水反应2 h,再升温至220～250℃环化脱水反应2 h,得到咪唑啉中间体;然后使中间体与氯化苄在90℃左右反应4 h,得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂主剂.将主剂与表面活性剂和溶剂复配,得到酸化缓蚀剂.采用静态挂片失重法和电化学方法考察了该缓蚀剂的缓蚀性能.结果显示:缓蚀剂质量分数为1%时,N80钢在90℃体积分数为15%的HCl介质中,缓蚀率为97%;缓蚀剂是以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂.     

耐高温酸化缓蚀剂GC-203L的开发及评价

喹啉季铵盐和曼尼希碱季铵盐复配物作为缓蚀剂母体,通过复配增效剂,制备出了耐高温酸化缓性剂GC-203L。通过测定不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下GC-203L的动态腐蚀速率,对其缓蚀性能进行了评价,并对其缓蚀机理进行了探讨。GC-203L在20%盐酸、土酸中,150℃下钢片的动态腐蚀速率分别为3.2g/(m2·h)、45.3 g/(m2·h),耐温可达180℃,具有良好的缓性性能。     

盐水缓蚀剂WP—321的合成与性能评价

通过对反应物反应温度,反应时间,原料比进行筛选,合成了１种性能优良的盐水缓蚀剂Ｐ３２１并确定其最佳加量,用失重法了该缓蚀剂在盐水中对钢片的缓蚀性能,研究结果表明,ＷＰ－３２１缓蚀剂的抗盐好,在钻井液中具有良好的溶解分散性,与其它钻井处理剂配伍性良好,是１种优质的盐水缓蚀剂。     

锌-空电池中性电解液的研究

用循环伏安法和恒电流扫描法及X射线衍射法研究了不同成份和浓度的中性电解液中的锌电极的电化学行为,并通过向中性电解液中添加季铵盐缓蚀剂,考察缓蚀剂在锌电极反应中的缓蚀作用,探讨锌电极的反应机理.试验结果发现在NH4Cl(浓度为4 mol/L)+KCI(浓度为1 mol/L)混合溶液中添加季铵盐缓蚀剂后既可抑制锌电极的阳极溶解,又可提高其析氢过电位和析氢电流密度,是有效改善锌-空电池性能的途径之一.     

锌—空电池中性电解液的研究

用循环伏安法和恒电流扫描法及X射线衍射法研究了不同成份和浓度的中性电解液中的锌电极的电化学行为，并通过向中性电解液中添加季铵盐缓蚀剂，考察缓蚀剂在锌电极反应中的缓蚀作用，探讨锌电极的反应机理。试验结果发现在NH4Cl（浓度为4mol/L) KCl(浓度为1mol/L)混合溶液中添加季铵盐缓蚀剂后既可抑制锌电极的阳极溶解，又可提高其析氢过电位和析氢电流密度，是有效改善锌-空电池性能的途径之一。     

盐酸溶液中有机磷缓蚀剂DPPM对Q235钢的缓蚀性能研究

合成了有机磷缓蚀剂1,1-双(二苯膦基)甲烷(DPPM),采用电化学极化曲线法研究了DP-PM在1.0 mol·L-1HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用,并考察了DPPM浓度、HCl浓度、试验温度和缓蚀液放置时间对DPPM缓蚀性能的影响。研究结果表明DPPM为混合型缓蚀剂,在30℃时,DPPM浓度为80 mg·L-1的1 mol·L-1HCl溶液中,缓蚀剂DPPM对Q235钢的缓蚀率达到了97.43%。DPPM的缓蚀率随腐蚀体系温度升高而降低,同样随体系酸度增大而降低,但随时间的延长,其缓蚀性变化不大。     

HCl介质中双子季铵盐表面活性剂对碳钢的缓蚀性能

采用质量损失法和电化学方法,研究羟基丙撑双(十二烷基二甲基氯化铵)(HPB)双子型季铵盐表面活性剂在40℃1.0 mol/L HCl、KCl、NaCl和HCl复配缓蚀介质中对碳钢的缓蚀性能。结果表明:HPB是一种性能优异的缓蚀剂,随着浓度的增大,其缓蚀效率逐渐增大,在质量浓度为50 mg/L时,缓蚀效率能达到98%。通过对吸附等温式的探讨,计算出其吸附自由能为-14.64 kJ/mol,推断出HPB在碳钢表面的吸附行为主要为物理吸附。电化学方法的测试结果表明,HPB是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。     

新型咪唑啉化合物的合成及缓蚀性能测试

合成了一种新型取代基咪唑啉化合物IM，经复配后得到新型咪唑啉缓蚀剂IMC。用电化学和失重法测试了缓蚀剂IMC在强酸性介质中的缓蚀性能。在多种腐蚀介质中的缓蚀效果测试结果表明，该缓蚀剂可适用于酸性腐蚀介质，并具有很好的防腐效果，其缓蚀率在92％－98％。     

硫酸溶液中[双(4-甲氧基苯基)]二硫代磷酸二乙铵对碳钢的缓蚀性能研究

合成了[双(4-甲氧基苯基)]二硫代磷酸二乙铵(DEDP),然后采用电化学法与失重法研究了DEDP作为新型缓蚀剂于硫酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。研究结果表明:DEDP是一种抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附自由能为-34.00 k J·mol-1,其吸附为自发进行的物理和化学吸附;同时,考察缓蚀性能的各影响因素发现,随DEDP浓度增加缓蚀率升高,相反随腐蚀体系温度升高、硫酸浓度增大和缓蚀液存储时间延长缓蚀率均下降;300 K条件下1.0MH_2SO_4溶液中DEDP浓度160 mg·L~(-1)时缓蚀率高于94%。     

油田高温缓蚀剂N－（9－菲甲基）喹啉氯化物的合成及复配液缓蚀性能的初步研究

以菲、喹啉为原料合成了Ｎ－（９－菲甲基）喹啉氯化物，复配了油田高温缓蚀剂，并用经典失重法测定了缓蚀剂缓蚀性能。对缓蚀剂缓蚀机理进行了初步的分析。     

低温缓蚀剂的成膜特性研究

利用旋转挂片失重和扫描电镜研究了咪唑啉季铵盐缓蚀剂的成膜特性。考察了缓蚀剂用量、酸浓度、温度、pH值、HCl-H2O和HCl-H2S-H2O腐蚀介质的成膜特性。探讨了缓蚀剂的缓释机理。结果表明,缓蚀剂用量超过临界浓度有利于形成致密有机膜,起到缓释作用。腐蚀液浓度越大,空白腐蚀失重越大,相应加入缓蚀剂后缓蚀率越高。温度越高,空白失重越大,但加入缓蚀剂条件下失重随温度变化较小。pH值调节说明,微酸性或微碱性环境有利于控制腐蚀。钢片的腐蚀形貌特征指出,缓蚀剂抑制大面积均匀腐蚀,但仍存在点蚀现象,说明缓蚀剂吸附膜存在缺陷,个别活性点导致局部腐蚀。     

泥浆缓蚀剂HZ—1的研究

通过采用胺类和卤代烷反应,合成出在盐水及泥浆介质中具有较好缓蚀效果的缓蚀剂HZ－1。分别从溶剂、反应物配比、浓度、pH值等影响因素对缓蚀效率进行了研究。在这些影响因素中,反应物配比的影响最大,通过实验确定了HZ－1的最佳合成条件和合理的基团结构。该缓蚀剂对泥浆的流变性影响小,克服了目前胺类缓蚀剂在泥浆体系使用中使泥浆粘度增稠及流变性变差、失水增大的缺点。实验仅对缓蚀剂单独存在时的缓蚀效果进行研究,并未考查其它添加剂（如除氧剂）存在时的影响。实验表明该缓蚀剂具有较好的缓蚀效果,在泥浆中当其质量分数为0.01％时,缓蚀速度为0.06mm/a。