49刘瑞斌,辛剑等.新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀阻垢性能研究
咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究
咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究摘要：随着金属材料在工业生产和日常生活中的广泛使用，金属的腐蚀问题日益严重，因而对于防腐蚀技术的研究变得尤为重要。
本研究以咪唑啉型缓蚀剂为研究对象，通过合成、实验分析以及性能测试等方法，对其缓蚀性能和机理进行了深入研究，为金属材料的腐蚀防护提供了新的思路和方法。
1. 引言金属材料在各个行业中广泛应用，但受到腐蚀的威胁。
为了保护金属材料免受腐蚀的侵害，人们一直致力于寻找有效的缓蚀剂，其中咪唑啉型缓蚀剂因其良好的缓蚀性成为研究的热点。
2. 咪唑啉型缓蚀剂的合成本研究采用了溶液法，通过特定配比将苯胺、醋酸、甲醛等原料按一定比例混合并进行反应，最终得到咪唑啉型缓蚀剂。
合成过程中需要控制反应时间、温度等因素，以保证产物的纯度和良好的缓蚀性能。
3. 咪唑啉型缓蚀剂的性能测试通过扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱(EDS)等测试手段，对合成的咪唑啉型缓蚀剂进行了表面形貌和成分分析。
结果表明，所得到的咪唑啉型缓蚀剂表面均匀，成分纯净，并且具有一定的缓蚀性能。
4. 咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能研究为了评价咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能，选取常见的金属材料作为试验对象，通过电化学测试方法测量其腐蚀电位和极化电阻等参数。
实验结果表明，咪唑啉型缓蚀剂能够有效减缓金属的腐蚀速度，并且具有一定的缓蚀效果。
5. 咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀机理研究通过红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对咪唑啉型缓蚀剂进行表征和分析，揭示出其缓蚀机理。
结果显示，咪唑啉型缓蚀剂在金属表面形成了一层致密的缓蚀膜，有效隔绝了金属与环境中的腐蚀介质的接触，从而起到了缓蚀的作用。
6. 结论本研究通过对咪唑啉型缓蚀剂的合成、性能测试和机理研究，验证了咪唑啉型缓蚀剂具有较好的缓蚀性能和机理。
因此，在金属材料的腐蚀防护中，咪唑啉型缓蚀剂具有广阔的应用前景，并为其他缓蚀剂的研究提供了新的思路和方法。
新型咪唑啉缓蚀剂的合成及性能评价
Ｌ ８ Ｉ 型微 机 电化 学 分 析 系统 ， 津 市 兰 Ｋ９ Ｂ Ｉ 天 力科 化 学 电子 高科技 有 限公 司 ； Ｃ Ｒ２ ＶＥ ＴＯ ２型 红 外 光 谱 仪 ， 国 Ｂ ＵＫ Ｒ 公 司 ； ＶＡＮＣ 一 德 Ｒ Ｅ ＡＤ ＥⅢ ４０ ， 国 Ｂ ０Ｍ 德 ＲＵＫＥ Ｒ公 司 ； Ｊ －０ Ｘ Ｚ ２ ０型全 自动 界
面张力 仪 ， 承德 金建 公 司 。
１ ２ 反 应 式 ．
ＲＣＯＯＨ ＋ Ｈ２ ＮＣＨ ２ ＣＨｚ ＮＨＣＨ２ ＣＨｚ ＮＨ ｚ —
表 面 形 成 吸 附 膜 ， 改 变 氢 离 子 的 氧 化 还 原 电 以
位口 ， 一类 防腐效果很 好 的吸附型缓蚀 剂 。 ］是 咪唑 啉 类 缓 蚀 剂 主 要 是 通 过 吸 附起 缓 蚀 作
ｍＶ， 描速 度为 ５ｍＶ／ 。 扫 ｓ
／ Ｈｚ Ｃ
＼
＼ ／ ＣＨ２ ＣＨ２ ＮＨ ＣＨ ２ ＣＨ２ ＣＨ ＮＨ ＣＨ２ ２ ＣＨ
基 金 项 目： 西 省 教 育 厅 重 点 实 验 室 重 点 科 研 计 划 项 目 陕
（ ９ｓ ６ ） 陕 西科 技 大 学研 究 生 创新 基 金 资助 。 ｏＪ ｏ １ ；
精
细
石
油
化
工
２１ 年 １ ０１ 月
Ｒ— ＼Ｎ ＋＿ Ｊ
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厂 Ｒ
ＬＮ ＋ ／
用 ， 分子 结 构 对 化 学 吸 附 的影 响很 大 。咪 唑 啉 而 及 其衍 生 物 结 构 中含 有 的 双 键 可 以 和 金 属 形 成 ７ ｄ键 ， 原 子 Ｎ、 Ｓ都 可 与 Ｆ ｒ — 杂 Ｏ、 ｅ形 成 配 位 键 ［ ， 而 可 以增 强 分 子 的 吸 附 能力 ， 此 能在 从 因
咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究
咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究摘要：本文是关于咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究的综述。
随着工业的快速发展，在金属材料的使用过程中常常会受到腐蚀的影响。
因此，寻找优良的缓蚀剂用于保护金属材料的腐蚀成为研究的热点之一。
咪唑啉类化合物由于其优异的电子传输性质和缓蚀性能，已经成为了腐蚀化学研究的重要领域。
本文对咪唑啉类缓蚀剂的合成方法进行了综述，并对其在金属材料缓蚀方面的性能进行了研究。
关键词：咪唑啉类缓蚀剂；合成；性能研究1. 引言随着现代工业的飞速发展，各类金属材料广泛应用在航空、汽车、建筑等领域。
然而，金属在使用过程中往往会受到腐蚀的破坏，给材料的使用寿命和安全带来了不可忽视的问题。
为了延长金属材料的使用寿命和保障其安全可靠的性能，研究优良的缓蚀剂是至关重要的。
2. 咪唑啉类缓蚀剂的合成方法咪唑啉类化合物具有优异的电子传输性质和缓蚀性能，因此成为了目前研究的热点之一。
常见的合成咪唑啉类化合物的方法包括电化学合成法、化学合成法和生物合成法等。
其中，电化学合成法通过在电解质和阳极之间施加电压来合成咪唑啉类化合物，具有操作简便、高效率等优点；化学合成法则利用咪唑和其他化合物的反应来制备咪唑啉类缓蚀剂，该方法具有多样性和反应旺盛的特点；生物合成法通过微生物与底物的反应来生成咪唑啉类化合物，该方法对环境友好并且反应步骤相对简单。
3. 咪唑啉类缓蚀剂的性能研究咪唑啉类化合物有着良好的缓蚀性能，其缓蚀机理主要表现为对金属表面形成致密且稳定的保护膜，从而减少金属与腐蚀介质的接触，阻止了腐蚀反应的进行。
为了进一步提高咪唑啉类化合物的缓蚀性能，研究者还进行了不同方面的性能研究。
例如，研究了咪唑啉类缓蚀剂在不同腐蚀介质中的效果，以及改变其分子结构对缓蚀性能的影响等。
实验结果显示，咪唑啉类缓蚀剂在酸性和碱性介质中的缓蚀性能较好，且改变分子结构对其缓蚀性能具有显著影响。
4. 结论本文对咪唑啉类缓蚀剂的合成方法和性能进行了综述。
新型咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究
作者简介：刘忠运（1984-），男，湖北荆州人，硕士研究生，主要从事油田化学方面的研究工作。
（E-mail ：liuzhongyun2006@ ）收稿日期：2009-06-26第39卷第4期2009年8月精细化工中间体FINE CHEMICAL INTERMEDIATESVol.39No.4August 2009!!!!!!!!!!!!!!!!!!功能材料新型咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究刘忠运1，李莉娜2，张大椿1，吴大伟1（1.长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室，湖北荆州434023；2．天津理工大学化学化工学院，天津300384）摘要：合成了一种复合缓蚀剂YHX-4，研究了其在二氧化碳／硫化氢共存条件下的缓蚀性能。
研究表明，在n （油酸）∶n （二乙烯三胺）∶n （硫脲）∶n （氯化苄）=1∶1.4∶1∶1.2、成环反应最高温度220℃、成环时间8h ；季铵化反应温度90℃、时间3h 条件下可合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂YHX-3，目标产物经红外表征。
将YHX-3与自制的4种物质：炔氧甲基烷基苄基季铵盐（HPOMAQ ）、丁炔二醇（BOZ ）、磷酸三乙酯（TEP ）、增效剂SA 进行复配［m （YHX-3）∶m （BOZ ）∶m （HPOMAQ ）∶m （TEP ）∶m （SA ）=30∶8∶8∶3∶1］得缓蚀剂YHX-4，其在二氧化碳／硫化氢共存的腐蚀介质中静态缓蚀率大于92%，动态缓腐蚀率大于88%。
关键词：咪唑啉季铵盐；缓蚀剂；缓蚀率；合成中图分类号：TG174.42文献标识码：A文章编号：1009-9212（2009）04-0039-05Research on the Synthesis and Anti-corrosive Performance of Novel Imidazoline Corrosion Inhibitors LIU Zhong-yun 1，LI Li-na 2，ZHANG Da-chun 1，WU Da-wei 1（1.Key Laboratory of Oil and Gas Drilling and Production Engineering ，Yangtze University ，Jinzhou 434023，China ；2．Chemistry and Chemical Engineering College ，Tianjin University of Technology ，Tianjin 300384，China ）Abstract ：Compound YHX-4was prepared and its corrosion inhibition properties were studied under the CO 2／H 2S coexistence conditions.Results indicated that the optimum conditions for synthesizing imidazoline quaternary -ammonium -salts corrosion inhibitor （YHX -3）were ：n （oleic acid ）∶n （diethylenetriamine ）∶n（thiourea ）∶n （benzyl chloride ）=1∶1.4∶1∶1.2，the cyclization reaction lasted for 8h at the highest temperatureof 220℃，and then quaternized for 3h at 90℃.The structure of the product was proved with infrared spectrum.Corrosion inhibitor YHX -4was then composed of YHX -3and other four self -made substances including HPOMAQ ，BOZ ，TEP and SA ［m （YHX-3）∶m （BOZ ）∶m （HPOMAQ ）∶m （TEP ）∶m （SA ）=30∶8∶8∶3∶1］.The efficiencies of its static and dynamic corrosion inhibition in the CO 2／H 2S medium were more than 92%and 88%,respectively.Key words ：imidazoline quaternary-ammonium-salt ；corrosion inhibitor ；corrosion efficiency ；synthesis 1前言酸性气田开发过程中，井筒及地面管网腐蚀的防护是首要解决的众多问题之一［1~3］。
咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀行为
引 言
咪唑 啉作 为缓 蚀剂 于 １ ４ ９ ９年 首 次 在美 国获 得 专利［ 目前 已经 广 泛应 用 于 油 田［ 其 用 量 约 占 ¨， ， 缓 蚀剂 总用量 的 ９ ％左 右 。 于锅 炉管道 的水 环境 ０ 对
１ ０ １ ℃下 回流 ２ｈ 将 反应 物 冷 却 至 １ ０ ， ８ ～２ ０ ， ４ ℃ 减
Ｃ Ｃ２ ５ ０ ／ Ｎａ Ｏ 的 水溶 液 。锅炉 压 力 为 ａ Ｉ和 ０ Ｌ ＨＣ ３ ｍｇ ０ １ ａ容 量为 １ ０ ｍＬ ． ， ＭＰ ０ ０ 。运行 ７ ｈ ， 出试 片， ２ 后 取 洗净 ， 干燥 ， 称质 量。根 据试 片质量变 化计 算试 片的 腐蚀速 率 和缓蚀 剂的缓 蚀效率 。
司 ； 水 氯 化钙 ， 析纯 ， 京 化 学 试剂 公 司 ； 化 无 分 北 氯 苄， 化学纯 ， 北京 化 工 厂 ； 蚀 试 片 ， 准 ２ ＃ 腐 标 ０ 碳钢 ， 尺 寸 ７ ｍｍ×１ ０ ３ｍｍ×１ ５ ． ｍｍ， 苏淮 阴 医疗 器 材 江
厂。
的凝结 水 系 统 中。模 拟 锅 炉 进 水 为 含 有 ２０ｍｇＬ ５ ／
素， 烷基 咪唑啉衍生物在锅炉水 中对碳钢的缓蚀率可达 ８ ％以上 ， Ｏ 缓蚀剂强 烈地抑制 了腐蚀的阳极溶解过 程， 阴 对
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 。 关键词 ： 咪唑啉 ； 缓蚀剂 ； 制备工艺 ； 锅炉水 中图分类号 ： Ｇ ７ ．２ Ｔ １ ４４
加缓蚀 剂时 的腐蚀率 ， ／ ｍ２ ｈ ； 为 加 入缓 蚀剂 ｇ （ ・ ） Ｒ１ 后 的腐 蚀率 ， ／ ｍ２ｈ 。 ｇ （ ・ ） １ ５ 电化学测 试 ．
新型咪唑啉缓蚀剂的合成及性能评价
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６
Ａ Ｖ Ｄ Ａ
Ａ
细
石
油
化
工
进
展
Ｎ Ｓ Ｉ Ｆ ＮＥ ＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＡＬＳ ＣＥ Ｎ Ｉ Ｐ Ｃ
第 ９卷第 ８ ～ ’ 一 ’ 期
气孔 、 裂纹 等 ， 果有 ， 如 试件 不 宜 采 用 。然后 将 钢
片放 人沸程 为 ６ ９ Ｏ一 Ｏ℃ 的石油 醚或丙 酮 中 ， 再用
中的腐蚀 ， 与无 水亚硫酸钠的复配体系对 Ａ ３钢具有较强的缓蚀能力。
关键词 缓蚀剂 咪唑啉 合成 缓蚀性 能
Ｃ１Ｈ３ ｃＯＯＨ ＋ＮＨ２ ７ ３ ＣＨ２ ＣＨ２ ＮＨＣＨ２ ＣＨ２ ＮＨ２
海上钻探 过 程 中 ， 以海水 为基 液 的许 多 工 作 液， 如钻井 液 、 完井 液等 ， 对管线 、 具及其 他设 备 钻 的腐蚀 相 当严 重 ， 在 普遍 使 用 的 防护方 法 是在 现 工作 液 中加 人 缓 蚀 剂 。眯 唑 啉缓 蚀 剂 由 于毒 性 低 ， 能高 等优点 ， 来越 受到重 视… 。 效 越 咪唑啉 型缓蚀 剂 在 油 田水 、 海水 等特 殊 水 质 条件 中的应用 ， 国外 报道 的较多 ， 国 内研 制 的品 而 种甚少 ， 由于成本 较高 ， 且 目前推广 应用较难 。本 文所述研 究用 简单 方法合成 了一种 新型咪 唑啉缓 蚀剂 ， 通过 对 反应 条 件 的优 化 ， 产 品成本 降低 ， 使 产率提 高 ； 通过 红外 光谱验 证 了实验 的可行性 ； 并
第一 步合 成反应 中油酸 与 二 乙烯 三胺 摩尔 比对 产
品 缓蚀性 能 的影 响 ， 果见 表 ２ 结 。 表 ２ 油酸 与二乙烯三胺摩尔比对缓蚀性能 的影响
项 目
咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价
益 的重 要措施 ， 但酸 液 对 设 备 、 管线 及 井 下 油套 管 造成严 重腐蚀 。注 缓蚀 剂 作 为 一 种 经 济有 效 的 防
护技术 被广泛 应用 于 化工 、 油 、 源 、 石 能 交通 、 筑 建 等工业 部 门¨ 】并 在某 些 工 业 中成 为 不 可 取代 的 ， 重要措 施 ， 特别 是石油 石化工 业 。文 章主要研 究 的
是油 田酸化过 程 中的一种 新型缓 蚀荆 。
瓶 （０ Ｌ 中， 将 磨 好 、 净 、 量 过 的 钢 片 穿 １０ｍ ） 再 洗 称
线、 置入 瓶 中 ， 使线 卡在 瓶 塞上 ， 确保 钢 片能全 部 并
浸 没在 酸性介 质 中 ， 与介质 充 分反 应 ４小时 。
表 ｌ 兰 组咪 唑 啉 殛 其 季 铵 盐 的 基本 物 性
中， 入一定景 的 二 乙烯 三 胺 或 四 乙烯 五胺 ， 入 加 加
几颗沸 石 ， 摇匀 ， 用恒 温加 热套加 热 ， 利用油 浴达到
稳定 的高温 。
组装 好蒸 馏装置 ， 蒸馏 出 的水用 烧杯接 收。首
先在 １０—１０Ｃ下 预 反 应 １小 时 ， 后 升 温 至 ０ ２￣ 然 １０ ８ ℃反应 ３小时 。 再升 温至 ２０Ｃ １ ￣ 反应 ２— ４小 时 。
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石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护
第２ ３卷
计算 腐蚀 速率 的公式 为 ：
Ｖ ：（ 一／ ）ｓ ｔ ｃ ｍ０ ７ ， 。 １ ， １
解性 的复配 等 。选 择 合 成 缓 蚀 剂 中性 能最 好 的一
种 咪唑 啉季 铵盐 （ 乙二 胺 咪 唑 啉季 铵 盐 ） 蚀 剂 即 缓
一种新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究
一种新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究郭文姝;程丽华;朱华平;许江兵;王慧;丛玉凤【摘要】为减少石油炼制过程中高酸原油对设备的腐蚀,不断优化加注缓蚀剂的缓蚀性能,实验通过低耗节能的曼尼希反应对加注的缓蚀剂进行改性,获得缓蚀性能优良的曼尼希碱型缓蚀剂.首先,以三乙烯四胺与脱氢松香酸为原料制得松香基咪唑啉衍生物缓蚀剂中间体(IMDO),再以亚磷酸对其进行曼尼希反应改性,制得一种松香基咪唑啉衍生物缓蚀剂(IMDOM),利用红外光谱对结构进行表征,以电化学法、动态失重法、能谱分析和扫描电子显微镜等方法分析缓蚀剂对10 #碳钢的缓蚀作用.结果表明:IMDO和IMDOM均为阳极型缓蚀剂,缓蚀剂的添加降低了腐蚀电流密度,使腐蚀速率减小,缓蚀剂取代水分子及其他腐蚀物质吸附于金属表面成膜,IMDOM的缓蚀性能优于IMDO;当缓蚀剂添加量为3 g/L时,IMDOM的缓蚀率为90.87％,IMDO缓蚀率为84.85％,点蚀程度大大降低,两者均满足Langmuir等温吸附方程,属于化学吸附.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】咪唑啉;缓蚀剂;脱氢松香酸【作者】郭文姝;程丽华;朱华平;许江兵;王慧;丛玉凤【作者单位】广东石油化工学院广东石油化工腐蚀与安全工程技术研究开发中心,广东茂名525000;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;广东石油化工学院广东石油化工腐蚀与安全工程技术研究开发中心,广东茂名525000;中国石油化工股份有限公司茂名分公司,广东茂名525000;中国石油化工股份有限公司茂名分公司,广东茂名525000;广东石油化工学院广东石油化工腐蚀与安全工程技术研究开发中心,广东茂名525000;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TG174.42随着原油重质化程度的日益增加[1]，高酸原油年产量占地球原油总量5%左右，年增长率为0.3%。
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新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀阻垢性能研究259新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀阻垢性能研究
刘瑞斌辛剑王慧龙
（大连理工大学化学系，大连，116024）
摘要：合成了一系列取代基咪唑啉衍生物,通过复配筛选得到新型咪唑啉缓蚀剂阻垢剂XW。
利用电化学和静态失重及阻垢实验评价了WL在油田污水中的缓蚀阻垢性能。
测试结果表明,该缓蚀剂具有很好的缓蚀及阻垢性能,并且成本低廉，适合金属在油田污水中的缓蚀阻垢。
关键词：咪唑啉，缓蚀，阻垢，油田污水
油田污水是油田二次回注水的重要来源。
由于油田污水矿化度和水温较高，对污水处理装置如管线，注水井，油田地面设备造成严重的腐蚀危害，任意排放则会严重污染环境，因此需要添加药剂以防止各种管材的腐蚀及结垢。
在诸多缓蚀剂中,咪唑啉类缓蚀剂具有较优越的缓蚀性能。
本工作合成了一系列不同取代基的咪唑啉缓蚀剂，将多种功能团引入同一个分子中,以增强缓蚀剂分子与金属表面的物理吸附和化学吸附作用,提高缓蚀性能，同时通过复配使其具有良好的防垢性能。
1 实验部分
1.1 咪唑啉衍生物的合成
本工作采用程序升温和真空法合并使用的方法合成咪唑啉化合物[1]。
在装有回流冷凝管、分水器并配有减压装置的250ｍＬ三口烧瓶中加入有机酸,在磁力搅拌下缓慢滴加一定比例的有机多胺和催化剂,升温并在氮气保护下进行反应,在130-200℃下反应6-8小时，冷却至室温得到产品。
由产物的ＩＲ光谱图(图1)可以看出,在1603ｃｍ-1处有吸收峰,这与文献[2]报道的咪唑啉环的特征吸收峰一致,表明合成的产物为咪唑啉化合物。
并与不同季胺化试剂进行季胺化反应,得到咪唑啉衍生物。
通过多组分、多种方案的复配研究得到了新型高效的咪唑啉缓蚀剂XW。
260
第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集
1.3.2 阻垢性能评价
在阻垢实验中,将加入药剂的水样在60℃放置72ｈ,滤去沉淀物,用ＥＤＴＡ滴定法测定Ｃａ2+、Ｍｇ2+含量,计算防垢率[4]。
见表3。
1.3.3 电化学极化曲线测试
电化学极化曲线采用传统的三电极体系在CHI电化学在分析仪上进行，扫描速率为0.01V/s，极化范围为E corr±200mV。
新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀阻垢性能研究261
表2 不同缓蚀剂的缓蚀率
浓度缓蚀率外观
空白有黑膜，难除去
WL-1 40.43 有附着物，不太易除去，有点蚀
WL-2 63.91 有黑膜，部分难除去
WL-3 53.91 有附着物，易除去，有点蚀
WL-4 64.78 有附着物，金属变色，少量点蚀
WL-5 75.6 有附着物，易除去，金属光亮，少量点蚀
从表2中可以看出：WL-5对高矿化度、高含盐量、高Cl-含量的腐蚀水质具有良好的缓
蚀效果。
表3 WL-5在不同加药浓度下的缓蚀效果
药剂名称加药浓度（mg/L）腐蚀速度（mm/a）缓蚀率（%）
原水空白 0.055
WL-5 30 0.0201 73.1
WL-5 70 0.0186 79.6
WL-5 90 0.0102 85.7
WL-5 100 0.0082 86.6
WL-5 120 0.0068 89.1 WL-5是一种兼具有缓蚀和阻垢双重作用的药剂，它不但缓蚀效果优良，而且还具有良
好的阻垢效果。
表4是WL-5的阻垢实验数据。
表4 WL-5的阻垢实验数据
药剂加量（mg/L）阻垢率
5 68.7
10 80.4
20 84.6
30 86.8
40 89.8
从表3看到,随着WL-5加量增大,缓蚀率有一定程度的增加。
加入缓蚀剂后黑色膜变成
黑色斑状腐蚀,并随着缓蚀剂浓度的增大，黑斑逐渐减小，疏松，易于清除，介质底部红色
沉淀减少。
但即使加量增大到100ｍｇ/L,缓蚀率仍不很高。
这表明单一的WL-5作为该回注
污水的缓蚀剂效果不佳,不能有效地防止腐蚀的发生，应该和其它缓蚀剂复配，以增加其缓
蚀性能。
将WL-5与合成并筛选出的具有较好缓蚀性能的 DL和较好阻垢性能的 PL进行复
配,复配后的缓蚀阻垢效果列于表5。
第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集
262 表5 WL-5与其它药剂配伍前后缓蚀、阻垢效果
药品及加药量
缓蚀率 阻垢率
外观 空白 乌黑膜，难除去 WL+NL-10 mg
92.6
89.7
有少量附着物，极易除去，
有点蚀
WL+XL-10mg 94.8 95.3 金属光亮，稍有点蚀 WL+MO-10mg 93.9 94.6
有极少量附着物，易除去，
但金属变色
WL+PL-10mg +DL-5mg
98.1 94.8 金属光亮，无点蚀
可以看到, WL 与PL 、DL 复配时缓蚀效果最好,缓蚀率达98.1%,比单独使用WL-5时的缓蚀阻垢率高得多,且钢片表面光亮，无显点蚀现象。
这表明 WL-5与PL ，DL 在缓蚀阻垢作用上有协同效应，缓蚀阻垢率随着药品添加量的增大而升高。
综合考虑效果和成本两种因素,经过正交试验得到合适药剂投加质量浓度为50ｍｇ/Ｌ时,无论模拟水还是现场水的阻垢率均在92%以上。
2 实验结果与讨论
2.1 实验结果与讨论
本实验介质ｐＨ=8.360,偏碱性,并且矿化度很高，特别Cl -的浓度高达10g/L 。
Cl -是侵蚀性阴离子，能促使碳钢腐蚀，特别是能诱使点腐蚀的发生。
介质中Q235钢片表面微阳极上铁发生氧化反应:Fe – 2e = Fe 2+ ;微阴极上去极剂溶解氧吸收电子,发生还原反应:O 2 + 2H 2O +4e = 4OH -。
并且 Fe 2+ 因发生 Fe 2++2 Cl -→ FeCl 2反应而加速溶解,且 Cl -的吸附,降低了 Fe 的腐蚀电位,又大大加速了Fe 的溶解，至使表面蚀点多而小.并且产物颗粒变粗,分布不均匀,疏松,沿表面打磨划痕局部堆积或。
腐蚀反应产物Fe 2+ 和OH -生成Fe(OH)2 。
Fe(OH)2 极不稳定,在水中溶解氧作用下迅速氧化成 Fe(OH)3或Fe 2O 3 ,沉积在容器底部[3]。
2.2 缓蚀阻垢机理探讨
咪唑啉分子中有多个吸附基团(-N-,-C=N-,-N=),长链烃基R 及亚甲基的推电子效应使氮原子上电子云密度加大,它与金属原子的配位作用增强,可牢牢吸附在钢铁表面。
烃基Ｒ及咪唑啉环上亚乙基 -CH 2CH 2 -的屏蔽疏水作用阻滞了溶解氧到达钢片表面,也阻滞了阴极和阳极腐蚀产物OH -、Fe 2+向外扩散,使钢铁的腐蚀作用降低。
PL 是磷酸盐,当实验回注污水样中同时加入WL-5和ＰL 时,加入缓蚀剂XW 后，腐蚀电位负移，阴、阳极极化曲线均大幅度向电流密度减小方向移动,见曲线1、2,表现出阴极控制为主。
说明WL-5复配物XW 比单一的WL-5有较好的缓蚀效果,WL-5与PL ，DL 之间确实有协同效应。
新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀阻垢性能研究263
曲线1
曲线2
3 结论
(1)合成了一系列咪唑啉衍生物。
通过实验筛选出了较好缓蚀效果的缓蚀剂WL-5。
(2)对筛选出的缓蚀剂WL-5与其它物质进行了复配,实验表明, WL-5 与PL ，DL复配时,缓蚀效果和阻垢效果均较好。
80℃条件下,在投加质量浓度为50ｍｇ/Ｌ时,模拟水的阻垢率和缓蚀率均超过92%;表明该复配缓蚀阻垢剂对钙镁垢的形成和高矿化水的腐蚀有很好的抑制作用。
264
第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集
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