咪唑啉型缓蚀剂合成及其缓蚀性能、机理地研究

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1、咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究摘要随着人们生活物质条件和工业技术水平的提高，环境污染也越发严重，“绿色化学”这一概念应运而生，无论是从原材料的采用还是中间产物的处理，还有整个工艺过程，都应把对环境的危害降到最低甚至无害。这就要求在化学生产技术中应尽可能的避免使用有毒原料或产生大量有毒副产物。对于缓蚀剂的开发而言，这就要求在研发缓蚀剂的过程中，不仅要求种类新，效能高，更重要的是要对环境友好。由于咪唑啉型缓蚀剂环保且高效，所以在各种化工生产过程中应用。合成咪唑啉型缓蚀剂的原料多采用脂肪酸和多胺，直接采用油脂胺解法合成咪

2、唑啉衍生物且应用于防腐蚀方面的报道较少。本文首先以菜籽油为原料，利用羟乙基7,--胺(HEED)对其进行胺解改性得到酰胺，然后酰胺脱水成环，最后分别利用氯化苄和氨基磺酸对其进行季铵化，分别得到阳离子型咪唑啉型衍生物IM．1和两性咪唑啉型衍生物IM．2。通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(1HNMR)表征其结构。经失重法测试发现IM．1和IM-2均有优良的缓蚀性能，且IM-1的缓蚀性能优于IM．2，而后使IM．2与Ⅺ按20：1进行混合复配，从而得到IM-3。应用失重法、极化曲线法将复配后的IM．3进行缓蚀测试，并探究了IM．3在A3

3、钢表面上的成膜性能。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了加入IM-3前后A3钢的表面特征。结果表明，IM-3的缓蚀率显著提高，且IM-3的静态缓蚀效果略优于动态缓蚀效果。IM．3的最佳成膜温度为4h，最适使用量为100mg／L。其中静态缓蚀效率为88．62％~98．98％，而动态缓蚀效率为86．76％田5．85％。IM．3为主要抑制电化学反应阳极过程的混合型缓蚀剂。再以玉米油为原料、并用二乙烯三胺(DETA)对其进行胺解改性得到酰胺，然后酰胺脱水成环，再用氯化苄为季铵化试剂通过季铵化反应合成咪唑啉季铵盐IM。IM分别用尿素和硫脲进

4、行亲水基改性得到两种不同亲水基的IM-O和IM．S。通过IR和1HNMR表征其结构。用失重法和极化曲线法(Tafel曲线法)评价了M．O和IM．S在5％HCI中对A3钢的缓蚀性能。并对IM．O和IM．S性能做了对比，分析了影响其效果的因素，通过IM．O和IM．S的添加浓度、HCl浓度、酸洗温度、酸洗时间以及干扰离子Fe3+浓度的对比研究发现，上述的因素对其性能均有不同程度的影响且IM．O和IM-S均能有效地抑制或减缓HCl对A3钢的腐蚀进程。总体看来，IM．O性能优于IM．S。在55℃，5％的HCI中，IM．O和IM-S的最适使

5、用浓度均为100mg／L，且酸洗6h的缓蚀效果最佳。为了利用量子化学计算方法来判断亲水基上中心原子对缓蚀性能的影响，本文将混合物玉米油换成油酸，按照上述步骤合成出油酸基IM．O和IM．S。利用IR和1HNMR对其结构进行表征。通过失重法分析了两者的缓蚀性能，并用量子化学计算方法计算出两者的最高占据轨道能(E册。劫、最低空轨道能(匠抛rD)、能差0D及偶极矩(∥)。各项参数都表明IM．O的性能优于IM．S，量子化学计算与实验测试结果相吻合。关键词：菜籽油，玉米油，咪唑啉型缓蚀剂，缓蚀性能，缓蚀机理IISYNTHESiS0FIMID

6、AZOLINECoRROSIoNINHIBIToRANDSTUDYoNITSINBIHITIONPERFORMANCEANDMECHANISMABSTRACTWiththeimprovementofmaterialconditionsofpeopleandthelevelofindustrialtechnology,environmentalpollutionisbecomingmoreandmoreserious．Then，anewconceptwasbroughtout，thatis”greenchemistry¨．From

7、therawmaterialstotheprocessingofintermediateproducts，aswellastheentireprocessshouldbeuesdforminimizingtheharmtotheenvironment，evenharmless．Itrequiresthatthechemicalproductiontechnologyshouldavoidtheuseoftoxicrawmaterialsorproducelargeamountsoftoxicbyproductsasmuchasp

8、ossible．Intheprocessofdevelopingcorrosioninhibitors，itnotonlyneedsthenewtypes，high-performance，moreimportantly,friendlytoenvironmen