新型水溶性咪唑啉缓蚀剂的制备及性能研究

以妥尔油酸分别与二乙烯三胺合成妥尔油咪唑啉缓蚀剂,再用氯化苄改性制得咪唑啉衍生物(TOID)。本文采用红外及紫外对测定咪唑啉中间体及TOID的结构;通过静态失重法、旋转挂片失重法及电化学方法考察TOID在1000 mg/L HCl+200 mg/L H2S介质中的缓蚀性能,并用扫描电镜观察试片的腐蚀形貌。实验结果表明:TODI浓度为50 mg/L,腐蚀温度为80℃,缓蚀时间为6 h,搅拌速度为45r/min时,TODI的缓蚀率达到95.96%。     

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.     

两性咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以高纯环烷酸与二乙烯三胺反应合成了中间体咪唑啉,再以去离子水为溶剂,用氯乙酸钠对该中间体进行两性化,制得了水溶性两性咪唑啉缓蚀剂.探讨了反应物配比、反应温度、pH等因素对产物的影响,得出最佳的合成条件为:n(咪唑啉):n(氯乙酸钠)=1:4,90 ℃-95 ℃,pH8-10.在浓缩倍数k=1.5的循环冷却水中用旋转挂片失重法得出:两性咪唑啉用量为20 mg/L时对碳钢的缓蚀率达到97.28%;与HEDP复配后总剂量为20 mg/L时缓蚀率达到99.04%.在模拟油田水中用静态挂片失重法得出:两性咪唑啉与HEDP复配,用量分别为100 mg/L和20 mg/L时,缓蚀率达到91.01%.表9,参7.     

咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀行为

以椰油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为携水剂,制备了烷基咪唑啉类缓蚀剂,研究了该缓蚀剂的制备工艺、分子结构与在锅炉水系统的缓蚀性能的关系。结果表明,温度、反应时间和反应物比例是合成产率的关键因素,烷基咪唑啉衍生物在锅炉水中对碳钢的缓蚀率可达80%以上,缓蚀剂强烈地抑制了腐蚀的阳极溶解过程,对阴极去极化过程也有一定的抑制作用,可认为是碳钢的以阳极为主的混合性缓蚀剂。该缓蚀剂抑制腐蚀的原因是在碳钢表面缓蚀剂吸附成膜,有效阻挡了钢表面与水的接触。     

地沟油制备咪唑啉缓蚀剂及缓蚀性能研究

以地沟油,二乙烯三胺为原料,经过酰胺化,环化反应合成油溶性烷基咪唑啉缓蚀剂,利用傅里叶红外光谱对其结构进行表征,测定反应过程中的胺值,通过失重法考察其缓蚀性能。结果表明,缓蚀剂合成过程中反应温度140℃,时间2h,物料配比1:1.2时,反应产物的收率达到71.57%。缓蚀剂在添加量为70mg/L,测试温度为40℃,转速为30r/min及时间为8h的情况下,可以达到最佳的缓蚀效果,其缓蚀率最高可以达到98.47%。远超过市场一般类型的缓蚀剂。     

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％。     

松香基咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以松香和二乙烯三胺为主要原料合成了油溶性松香基咪唑啉,在此基础上加入氯化苄在碱性条件下反应得到其水溶性咪唑啉衍生物.采用红外光谱分析仪对产物的结构进行表征,探讨了合成反应温度和反应时间对收率的影响,并运用静态失重法和电化学方法评价了松香基咪唑啉缓蚀剂在酸性介质中的缓释性能.实验结果表明,在酰化温度180℃,环化温度205℃的条件下反应8~9 h,产品的收率可达85%以上.在10%的盐酸介质中加入0.5%松香基咪唑啉,其缓蚀率达到88%.     

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%     

咪唑啉与其中间产物酰胺缓蚀性能的比较

使用油酸和二乙烯三胺在不同温度下合成了油酸基酰胺（A1）、油酸基咪唑啉（AM）以及既含有酰胺又含有咪唑啉（A2）的3种缓蚀剂。采用电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线对3种合成产物在CO₂饱和的质量分数3.5%的NaCl溶液中进行缓蚀性能评价。EIS和极化曲线结果表明：A1、A2和AM均能对Q235钢在该介质中的腐蚀起到显著的抑制作用;3种合成产物的缓蚀效率由高到低为AM > A2 > A1,说明咪唑啉的缓蚀效果比酰胺的好。通过量子化学的方法研究了咪唑啉分子和酰胺分子的缓蚀机理,理论计算结果表明：与酰胺分子相比,咪唑啉分子的成键能力更强,从而更容易吸引电子,与Fe基体更容易发生相互作用。通过Hirshfeld计算了咪唑啉和酰胺分子中原子的Fukui指数并分析了其反应活性位点,Fukui指数的分析结果与分子前线轨道HOMO和LUMO的分析结果一致。     

咪唑啉类缓蚀剂在不同条件下的水解研究

合成了一种油酸基咪唑啉类缓蚀剂,用紫外-可见分光光度法测定其最佳吸收波长为232 nm。根据咪唑啉在水解过程中最佳吸收波长处的吸光度值会发生变化的现象,研究咪唑啉类缓蚀剂在不同温度、不同pH和不同浓度条件下随时间的水解过程变化。实验结果表明：随着温度升高,咪唑啉水解速率加快,水解程度增大;酸性环境抑制咪唑啉的水解,而碱性环境则加速咪唑啉的水解;低浓度时咪唑啉水解速率较快,浓度对水解程度的影响不大。红外分析得到的结果证实了在高温碱性环境中8 h后咪唑啉已经完全水解为酰胺。     

新型Schiff碱的合成及对铜缓蚀性能研究

合成了新型Schiff碱缓蚀剂:1,5-二甲基-2-苯基-4-(4-羟基苯亚甲胺)-3-吡唑啉酮(MBAP).采用UV-vis和FT-IR对其结构进行了表征.采用电化学交流阻抗(EIS)和极化曲线测试方法,研究了不同浓度的缓蚀剂MBAP-乙醇溶液在0.5mol/L NaCl溶液中对紫铜防腐蚀性能的影响.结果表明,随着缓蚀剂-乙醇溶液浓度的增大,缓蚀剂对紫铜的缓蚀效率增大.当加入0.5mol/L NaCl溶液中的缓蚀剂-乙醇溶液浓度为2.0mmol/L时,缓蚀效率达到最大值.MBAP通过化学和物理吸附两种形式在铜表面形成自组装膜,起到良好的防腐蚀性能.     

高效含氮有机缓蚀剂BIEA及其复配剂的研究

合成了一种含氮有机化合物BIEA，采用失重法和电化学方法，测定了其与丙炔醇复配时在盐酸溶液中对45#钢的缓蚀效果。结果表明：BIEA与丙炔醇有很好的协同作用。BIEA与丙炔醇的复配体可同时抑制45#钢在盐酸中腐蚀的阴极过程与阳极过程，是混合型缓蚀剂。     

激光熔覆FeNiCrAl合金涂层的组织与腐蚀性能

在304不锈钢表面激光熔覆FeNiCrAl合金粉末,获得无裂纹耐腐性能优良的熔覆层,其厚度1.5～2.0 mm.利用SEM 分析熔覆层的显微组织结构,并测试熔覆层的腐蚀性并绘制极化曲线.结果表明,激光熔覆处理后涂层迅速熔化和冷却,组织由均匀的不规则多边形晶粒组成;熔覆层的自腐蚀电位比熔覆基体提高约70 mV、且自腐蚀电流密度比基体低,可知涂层的耐腐蚀性能相对基体要高很多.     

异恶唑衍生物缓蚀剂缓蚀性能的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究盐酸环境下两种缓蚀剂(2-甲基-5-十二烷基异恶唑(A)和2-异丙基-5-十二烷基异恶唑(B))对低碳钢的缓蚀性能,并对其缓蚀机制进行分析。结果表明:在液相条件下,异恶唑缓蚀剂的极性头部优先吸附于金属表面,烷基碳链以一定角度指向溶剂,并且2-异丙基-5-十二烷基异恶唑的吸附强度大于2-甲基-5-十二烷基异恶唑;形成的致密缓蚀剂膜能有效阻碍腐蚀介质向金属表面扩散,达到减缓腐蚀的目的。     

复合型酸化缓蚀剂的性能研究

以喹啉为母体,配以有机胺和芳香族化合物,与卤代烃反应合成了一种复合缓蚀剂。采用静态失重法和电化学法评价了缓蚀剂的缓蚀性能,分析了缓蚀机理,并与目前国内常用的酸化缓蚀剂缓蚀效果进行了对比。结果表明,复合缓蚀剂为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,能够有效抑制盐酸对N80碳钢的腐蚀,比目前使用的缓蚀剂性能更优。     

抗CO_2腐蚀咪唑啉衍生物缓蚀性能的密度泛函理论

采用失重法测得4种咪唑啉衍生物(A～D)在CO_2饱和的3 % NaCl溶液中的缓蚀效率,利用量子化学密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G*基组水平上对它们的分子结构与缓蚀性能的关系进行理论研究,并使用Fukui指数对分子的反应活性位进行分析.结果表明:咪唑啉类缓蚀剂分子与金属界面作用时,主要是咪唑环和亲水支链上的极性基团起作用;4种缓蚀剂在金属表面的吸附为化学吸附,且缓蚀效率与分子的最高占据轨道能量(E_(HOMO))和最低空轨道能量(E_(LUMO))的相关性较好.