环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望
气相缓蚀剂的研究现状及趋势
气相缓蚀剂的研究现状及趋势丛兰杰(中国石油大学石大科技集团山东东营257061)l囊_●自然科掌【麓弱综述了国内外气相缓蚀剂的发展历程，分别回顾了单组份、混合型和低毒高效气相缓蚀剂研究情况指出混合型气相缓蚀剂是研究开发的重点详细阐述了环境友好气相缓蚀剂、缓蚀剂基础理论研究以及缓蚀作用的研究方法等方面的研究。
这几个方面是气相缓蚀剂研究的发展趋势。
【关键词】气相缓蚀剂单组份复合型发展趋势中田分类号：T E6文★I标识码：A文章编号：1671--7597(2008)0610011一02i、M r■气相缓蚀剂(V PI)最初是为了保护热带气候中的铁制设备而发展起来的。
在二战期间，由于武器军械的防锈需要，促进了气相缓蚀剂的迅猛发展，之后的时间里，国内外对气相缓蚀剂做了大量的研究开发工作[1，2】。
由于钢铁使用的气相缓蚀剂对铜、银等有色金属会起腐蚀作用，所以，人们把研究重点转移到能同时保护铁和非铁金属的通用型气相缓蚀剂。
近年来由于市场需求的变化，特别是在炼油、化工等大型企业中出现了大量的闲置装置和设备，这些装置往往体积庞大、管路等连接复杂、造价昂贵，为防止大气腐蚀，迫切需要对它们进行保护。
由于气相缓蚀剂粒子的自由度较高，所以无论是金属制品的表面，还是内腔、沟槽甚至缝隙部位均可得到保护。
同时，还能保持金属材料原来的机械性能不变，被保护的金属在使用前表面通常不需经过处理[3]。
因此，气相缓蚀剂成为炼油、化工设备保护的首选材料[4—6]。
=、气相曩蚀捌的研究现状(一)单组份气相缓蚀剂在早期，人们常用樟脑来保护铁制的军用物资、机器和零部件。
随着科学技术的发展，研究者发现胺和胺盐能有效地保护钢铁，现在已经二环己胺和二环己胺盐以及其他胺是很好的钢铁大气缓蚀剂[7—9]。
1943年6月美国壳牌公司(S hel l D eve I opm ent C o．)研制出亚硝酸二环己胺(、，PI一260)，并获得成功。
使用之后，引起了防锈工作者的极大兴趣，已发表有关文献200多篇。
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向..
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理[1]。
电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础，解释缓蚀剂的作用。
而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据，说明缓蚀剂的作用。
这两种机理处理问题的方式不同，但它们并不矛盾，而且还存在着某种因果关系。
1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果，这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素，原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。
如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个，原电池反应将减缓，金属的腐蚀速度就会减慢。
把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂；而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。
阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是：（1）在金属表面生成薄的氧化膜，把金属和腐蚀介质隔离开来；(2)因特性吸附抑制金属离子化过程；(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。
阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀：(1)提高阴极反应的过电位．有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应，例如，Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质，降低氢离子浓度，提高析氢过电位，使氢离子在金属表面的还原受阻，减缓腐蚀；(2)在金属表面形成化合物膜，如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物，都可以在金属表面阴极区形成多分子层，使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀；(3)吸收水中的溶解氧，降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度，从而减缓金属的腐蚀。
混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在：(1)与阳极反应产物反应生成不溶物，这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用，磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型；(2)形成胶体物质，能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂，例如Na2Si03等；(3)在金属表面吸附，形成吸附膜达到缓蚀的目的，明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附，吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附，故都可以起到缓蚀的作用[2]。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。
作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。
（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。
环境友好缓蚀剂的研究进展
理 又 十分 复 杂 ． 据 缓 蚀 剂 使 用 的介 质 、 电 极过 程 根 对
的影 响 、 金属 表 面 形 成 保 护 膜 的 特 征 等 不 同 而 有 在
不 同 的分 类 方 法 【 ． 常 按 照 化 学 组 成 可 以将 其 分 ３ 通 ］
为 无机 缓 蚀 剂 和 有 机 缓 蚀 剂 两 类 ．
环 境 友 好 缓 蚀 剂 的研 究 进 展
王 慧 龙 郑 家巢
（ 中理 工大 学 化学 系 武 汉 ４ ０７ ） 华 ３ ０ ４
摘要 关键 词
综 述 了环境 友好 缓 蚀剂 的研 究 进展 ． 缓 蚀 剂 的分 子设 计 、 成 、 配 、 用 等 方 面 综 合 评 价 缓 蚀剂 的 环境 从 合 复 应 腐蚀 缓蚀剂 环 境 影 响 文 献 标识 码 Ａ 文章 编 号 １ ０ —４ ５ ２ ０ ） ５０ ７ —５ ０ ２６ ９ （ ０ ２ ０ ．２ ５０
腐蚀是现代 工业 和 生活 中的 重要 破坏 因 素， 据 估 计 ， 蚀 造 成 的直 接 经 济 损 失 约 占 国 民 生 产 总 值 腐
的 ３ －４ ％ ％… ． 添 加 缓 蚀 剂 是 一 种 工 艺 简 便 、 而 成 本低廉 、 用性 强的方 法 ， 广泛 应 用于 石油 开采 、 适 被
ｓ ｅ ｇｉｔｃ ｅ ｆ ｃ ｎｄ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｒ ｐｅ ｔｅ ｒ ｈ ａ ｆｔ ｔ ｄｙ ｆ ｒｅ ｉｏ ｙｎ ｒ ｓ ｉ ｆｅ ｔａ ｐ ｌｃ ｔｏｎ ｐ ｏ ｒｉ ｓａ ｅ ｔ ｅ ｇｏ ｌｏ ｈｅ ｓ ｕ ｏ ｎｖ ｒ ｎｍ ｅ ａ — ｒｅ ｌ ｏｒ ｏ ｎｔ ｌ —ｆ ｉｎｄ ｙ ｃ ｒ —
（ ａ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆ ， ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ，Ｗｕ ａｎ ４ ０ ７ Ｈｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｏ Ｓ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｙ ｃ ｈ ３ ０ ４）
环保新型缓蚀剂发展状况与展望
2 环保新型缓蚀剂的进展
近几年来新型缓蚀剂的研发多为天然提取物或基于已有类型的 复配尧合成与改性袁以下对环保新型缓蚀剂按研发来源进行分类袁并着 重介绍国内近几年来的一些研究成果遥 2.1 天然植物提取物
李向红等于 2012 年对滑竹竹叶提取物渊YPLE冤进行实验[2]袁运用 失重法测得 YPLE 在 1.0 mol/L HCl 溶液中浓度为 1.0g/L 时对铝的缓 蚀率达 88.7%袁其吸附特性为混合吸附袁其动电位极化曲线尧电化学阻 抗谱分析显示 YPLE 在 1.0g/L 时缓蚀率分别为 91.2%和 90.9%袁 与失 重法检测结果一致遥 张万友等于 2013 年研究了米糠浸提液的铜缓蚀 性能[3]袁该实验采取了微波-超声波协同处理工艺从米糠中提取植酸袁 其植酸提取率为 6.75 个百分点袁 重量法实验测得其 5mg/L 时高达 94.16%的缓蚀率袁 金相显微观察及电化学分析支持实验结果遥 2014
具有开发价值的有机原料包括醛类尧胺类尧羧酸类尧杂环化合物等[5]袁 如肉桂醛尧核苷酸类渊如嘌呤类尧嘧啶类等冤尧咪唑啉及其衍生物和各类 氨基酸遥 2013 年李学坤等研究合成了两种咪唑啉季铵盐[6]袁属于阳极 型缓蚀剂袁主要通过提高铁的极化阻力来降低腐蚀速度遥 缓蚀率可达 85.6%袁高于二甲苯脱水剂工艺袁且有无毒尧合成反应温度低尧工艺简单 的优点遥 2013 年张凤华等研究合成的新型曼尼希碱缓蚀剂[7]在 匀悦IH2S-H2O 的腐蚀环境下尧 用量为 0.9%时可以以 93%以上的缓蚀率抑 制碳钢腐蚀遥 2014 年古户波等研究合成的新型尧绿色尧无毒的鸟嘌呤氨基酸缓蚀剂[8]袁其缓蚀机理为分子中-NH2 基 N 原子与水中氢离子作 用形成渊-NH3冤鎓离子袁其反应为院
随着交叉学科理论的渗透和工业应用的拓展袁缓蚀剂发展前景体 现在研究理论与实际应用探索两个方面遥 理论上袁更完备具体的环保 性能评估办法亟待提出曰神经网络尧密度泛函理论等渊下转第 272 页冤
环境友好型缓蚀剂的研究进展
环境友好型缓蚀剂的研究进展
石磊;刘莹;姚山强;赵旭辉;雷晓东
【期刊名称】《全面腐蚀控制》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】本文综述了金属缓蚀剂的研究进展。
近年来,随着科学技术的不断发展,金属材料的需求与日俱增,金属材料因机械强度高、耐久性好而在许多有前景的领域中都是不可或缺的。
但是金属材料易腐蚀,缓蚀剂的存在可以阻滞或减缓金属的腐蚀进程。
人们对可持续发展认识的不断提高,环境友好型缓蚀剂必将成为今后的发展趋势。
环境友好型缓蚀剂可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂,本文着重介绍了一些常用的环境友好型缓蚀剂,并对其发展前景进行了展望。
【总页数】7页(P103-109)
【作者】石磊;刘莹;姚山强;赵旭辉;雷晓东
【作者单位】辽宁石油化工大学;山东龙程矿业科技有限公司;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE88
【相关文献】
1.环境友好型缓蚀剂的研究进展
2.环境友好型缓蚀剂的最新研究进展
3.环境友好型铜缓蚀剂研究进展
4.环境友好型金属缓蚀剂的研究进展
5.环境友好型缓蚀剂的研究进展及其在PVC行业循环冷却水中的应用展望
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缓蚀剂研究新进展
缓蚀剂研究新进展摘要：近年来缓蚀剂的发展做了概况，并对缓蚀剂未来的发展方向做出了阐述，提出发展环境友好型缓蚀剂及完善缓蚀剂快速、准确、原位评价的方法和技术。
国际上缓蚀剂的研究主要集中在美国、中国、印度等国家。
其中，中国是在国际学术期刊上发表缓蚀剂论文最多的国家，研究水平与世界基本保持同步。
欧洲对缓蚀剂的研究也非常重视，但其重点在混凝土缓蚀剂和铝合金缓蚀剂的研究。
目前，绿色天然缓蚀剂、多功能缓蚀剂以及基于分子设计的缓蚀剂开发是研究发展的趋势。
关键词：缓蚀剂硬和软酸和碱吸附型缓蚀剂抑制效率正文：最新进展环境友好型缓蚀剃的开发年来，国内外环境友好型缓蚀剂的开发主要通过合成有机化合物和从天然植物中提取两种方式。
合成的有机化合物作为环境友好型缓蚀剂的种类包括：咪唑啉系列、氨基酸系列、曼尼烯碱和硫代磷酸酯类等。
咪唑啉系列环境友好型缓蚀剂仍然是目前的开发热点之一。
氨基酸系列环境友好型缓蚀剂的研究已开发出了全有机多元复合水处理缓蚀剂、高效的酸洗缓蚀剂。
曼尼烯碱系列和硫代磷酸酯类缓蚀也剂逐步引起了国内外研究者的兴趣。
从植物中提取缓蚀剂是近年来缓蚀剂领域研究的热点之一。
国内开展了对白酒糟、滇润楠叶、麻竹叶、木薯、云南甜龙竹叶等的提取物对金属的缓蚀行为研究。
国外一些学者研究了特定树叶提取物在硫酸介质中对低碳钢的缓蚀行为。
研究结果表明，这些植物提取物对低碳钢具有良好的缓蚀作用。
另外，米糠、无花果树叶、酒耶树汁等提取物也对金属有较好的缓蚀效果。
钢筋混凝土缓蚀剂引起混凝土内钢筋腐蚀的主要原因是碳化作用和氯离子渗透。
钢筋缓蚀剂的主要功能是抑制、阻止、延缓钢筋腐蚀的电化学过程。
缓蚀剂通常可作为外加剂掺加到混凝土中或涂敷在钢筋表面，优先参与并阻止腐蚀反应的阴阳极过程，从而有效地阻止钢筋的腐蚀。
早期使用的钢筋混凝土缓蚀剂有亚硝酸盐、铬酸盐、苯甲酸盐等，但由于它们存在有毒或者对混凝土性能有负面影响等缺点，逐渐被淘汰。
近年来新提出的迁移性缓蚀剂是含有各种胺和醇胺以及它们的盐与其它有机和无机物的复合型阻锈剂，能对钢筋表面的阴极和阳极同时产生保护作用，由于这类缓蚀剂具有渗透移动至钢筋表面并进行保护的特性，它既可应用于新建结构也可用于既有结构。
硅酸钠缓蚀剂的研究现状与展望
硅酸钠缓蚀剂的研究现状与展望李海华,吴家全,衣守志(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津 300457)摘要:硅酸盐资源丰富,无毒,价廉,不繁殖细菌,是一种对环境友好的缓蚀剂。
近年来研究的以硅酸盐为主的缓蚀剂复合配方,大大提高了硅酸盐缓蚀剂的应用范围。
目前,开发缓蚀剂复合配方已成为一种发展趋势。
本文综述了硅酸钠缓蚀剂的应用现状,并对其发展作了展望。
关键词:缓蚀剂;硅酸盐;硅酸钠 金属材料在环境介质的作用下,由于化学反应、电化学反应或物理溶解而产生的破坏,称为金属腐蚀。
根据美国、日本、加拿大等国公布的一些腐蚀损失资料,腐蚀造成的直接经济损失约占国民经济总产值的1%～4%,每年腐蚀生锈的钢铁约占年产量的20%,约30%的设备因腐蚀而报废。
我国每年金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4%,每年腐蚀损失超过火灾、风灾和地震造成损失的总和[1-4]。
根据可持续发展战略方针[5],必须采取措施,减小由于设备和管道的腐蚀损坏造成污染物料和气体的跑、冒、滴、漏,降低环境污染;采用适合的防腐蚀技术延长设备使用寿命,杜绝污染物的泄漏,使腐蚀造成的能源和资源的损失降低到最小程度[6-8]。
目前,缓蚀剂已成为防腐蚀技术中应用最广泛的方法之一,在保护资源、减少材料损失方面大有作为。
和其他防腐蚀方法相比,缓蚀剂具有不改变腐蚀环境、不增加设备投资、不受设备形状影响、同一配方有时可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀等优点。
1 硅酸盐缓蚀剂缓蚀剂的种类繁多、机理复杂,为了研究和使用方便,常从多种角度对其进行分类[9-11]。
按化学组成分类,硅酸盐属无机缓蚀剂。
硅酸盐用于抑制钢铁腐蚀已有60多年的历史。
硅酸盐资源丰富,无毒,价廉,不繁殖细菌,是一种“环境友好”的缓蚀剂。
硅酸钠是硅酸盐缓蚀剂中最主要的一种,俗称水玻璃、泡花碱。
工业生产的硅酸钠是一系列多硅酸钠,其性质随分子中二氧化硅和氧化钠的比值(模数)的不同而不同。
2 硅酸钠单独用作缓蚀剂2.1 硅酸钠在冷铁防锈中的应用将模数为2.0～2.8(最好为2.4)的硅酸钠,用水稀释充分搅拌后静置,保留上层清液作为防锈液。
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环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望摘要:综述了国内外高效环境友好型缓蚀剂的研究进展, 展望了新型高效环境友好型缓蚀剂的发展趋势。
从对环境友好型缓性剂制备方法的改进和开发该类缓蚀, 存在的问题等方面进行综合评价, 指出运用绿色化学的思想研究和制备环况友好型缓饮是未来缓性剂的发展方向。
关键词:腐蚀环境友好缓蚀剂Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Research Present SituationAnd ProspectAbstract :At Home And Abroad Were Summarized Efficient Environment Friendly Corrosion Inhibitors Research Progress,The Prospect Of New And High Efficient Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Trend Of Development.Corrosion Inhibition From The Improvement And Development Of Environment-Friendly Sexual Relief Agent Preparation Method Such, The Existing Problems Of The Comprehensive Evaluation, Pointed Out That The Idea Of Using Green Chemical Research And Preparation Ring In Friendly Slow Drink Is The Future Of Slow The Development Direction Of The Agent.Key Words: Corrsosion Environment Friendly Corrosion Inhibitors腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素,据估计,腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的3 %～4 %. 而添加缓蚀剂是一种工艺简便、成本低廉、适用性强的方法,被广泛应用于石油开采、化学清洗、水处理和金属制品储运等工程中. 近些年来,随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入,对缓蚀剂的开发和应用也提出了新的要求,围绕性能和经济目标研究开发对环境不构成破坏作用即环境友好缓蚀剂成为未来缓蚀剂的发展方向。
本文在综合国内外文献的基础上并结合我们自己的研究工作,介绍了环境友好缓蚀剂的研究展状况.腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素，添加缓蚀剂是一种工艺简单、成本低廉、有效的腐蚀控制方法，而研究开发低毒或无毒、易生物降解、高效的环境友好型缓蚀剂正成为防腐蚀技术发展的一个重要方向。
1缓蚀剂缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于环境( 介质) 中的,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。
缓蚀剂技术由于具有操作简单、见效快、能保护整个系统等优点, 而广泛应用于石油品生产加工、化学清洗、大气环境、工业用水、仪表制造等生产过程。
近年来缓蚀剂和缓蚀技术的研究和应用发展很快, 如多功能通用缓蚀剂、高效低毒型缓蚀剂( 如环保型精细化学品HA21 气相缓蚀剂) 、杂环型缓蚀剂、低聚型缓蚀剂已相继研制成功。
人们更加注重环保和可持续发展，所以又相继开发出了对环境友好的缓蚀剂种类。
1.1 缓蚀剂的种类缓蚀剂的种类繁多,使用条件各异而且缓蚀机理又十分复杂。
根据缓蚀剂使用的介质、对电极过程的影响、在金属表面形成保护膜的特征等不同而有不同的分类方法。
通常按照化学组成可以将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两类。
1.1.1有机缓蚀剂大量的有机化合物如醛类、胺类、羧酸、杂环化合物等可以作为有机缓蚀剂,已知目前至少有141个基本品种. 作为缓蚀剂的有机化合物通常由电负性较大的N、O、S 等原子为中心的极性基和C、H 等原子组成的非极性基构成,能够以某种键的形式与金属表面结合. 肉桂醛、糠醛和香草醛是醛类化合物中比较典型的环境友好缓蚀剂。
肉桂醛是近年来发展的高效低毒醛类有机缓蚀剂,其对金属的缓蚀作用主要是基于吸附和聚合成膜过程。
有机胺类化合物是缓蚀剂中应用最多的一类物质。
脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺或聚胺及它们的盐均被广泛应用于金属的缓蚀领域.。
开发环境友好的胺类缓蚀剂必须引入新的低毒性的有机胺化合物来替代有毒的胺化合物及其盐的应用。
目前研究开发的羧酸类环境友好缓蚀剂多数为脂肪族取代羧酸,主要应用于中性水介质. 酰基肌氨酸合成原料易得,无毒性,易被生物降解,不会造成环境污染,且PH 适用范围很宽(6～11) ,很有发展前途。
其缓蚀机理主要是通过与金属离子螯合,形成单分子层的螯合被膜吸附于金属表面,同时分子中疏水性的长链烃基可定向排列于金属表面,使金属得到保护。
S - 羧乙基硫代琥珀酸(CESTA) 是近年来为满足环境保护的要求而出现的新型非磷缓蚀剂。
它溶于水、生物降解性好、低毒、在较宽PH范围内均具有缓蚀和阻垢等特性. 目前已由日本MTS 公司投产,应用前景良好。
氨基酸是分子中兼具有碱性氨基和酸性羧基的两性化合物,其不但可以通过蛋白质水解制得,而且在自然环境中能够全部分解,因而在80 年代后成为备受关注的绿色环保型缓蚀剂，它对环境没有毒性,而且能全部生物降解成对环境无毒的化学品。
有机合成技术的进步拓宽了聚合物在腐蚀防护领域中的应用,近年来分子中含有多个活性基团的低聚型缓蚀剂的研究引起了人们的重视. 低聚物不同于高聚物,它有一定的溶解挥发能力,在金属表面又有较大的覆盖面积,并且有可能通过有目的的设计裁剪使其分子中各种活性基团之间具有协同用而使缓蚀效果显著提高. 高立新等[37 ]利用MANNICH胺甲基化反应,通过一个亚甲基将吗啉分子和其他种类的胺分子连接,合成出含吗啉单元的多元胺型环境友好气相缓蚀剂,其分子结构中含有多个活性胺单元,对黑色金属具有很好的缓蚀作用,可以取代目前毒性较大的亚硝酸二环己胺气相缓蚀剂.1.1.2无机缓蚀剂无机缓蚀剂的种类相对于有机缓蚀剂少,而且要求比较高的浓度才能有效工作. 与有机缓蚀剂的作用机理不同,无机缓蚀剂一般是通过氧化金属表面而生成钝化氧化物膜或者在金属表面阴极区形成沉淀膜来抑制腐蚀反应的进行。
80 年代以来,无机缓蚀剂的研究侧重于寻求对生态环境无污染的无机化合物来消除对环境有害的化合物的应用。
钼酸盐、钨酸盐和稀土化合物是近期开发应用的环境友好无机缓蚀剂。
虽然稀土缓蚀剂的应用工艺得到较大的发展,但是在稀土缓蚀剂的缓蚀机理研究方面相对滞后,对许多问题尚存争议。
稀土缓蚀剂目前存在的问题主要是成本较高,应用工艺复杂,处理时间长,距实际工程化应用有一定差距。
2高效环境友好型缓蚀剂的最新进展依据可持续发展的社会理念，当今社会需要的是绿色化学，对环境有好多的材料。
因此应运而发展的环境友好型缓蚀剂的发展。
2000年，刘铮[1]采用失重法研究了植物型缓蚀剂没食子酸对碳钢的缓释性能。
实验表明，在40℃和条件下, 在5％稀盐酸中, 使用没食子酸与六次甲基四胺有较强的协同作用, 其复配缓蚀率大于96％。
通过研究找到了没食子酸在碳钢上的吸附等温式, 计算出钢溶解的表观活化能, 从而揭示了没食子酸在碳钢上的吸附机理。
2002年, 张大全[2]讨论了缓蚀剂应用开发的进展及其对环境的影响。
基于绿色化学概念, 从缓蚀剂的分子设计, 合成路线、复配增效和应用性能等方面出发, 综合评价和认识缓蚀剂应用开发的环境负荷及经济效益, 探讨了缓蚀剂的发展方向。
王慧龙[3]等进一步介绍了环境友好缓蚀剂的研究进展, 指出有机缓蚀剂中, 醛类、胺类、梭类、杂环化合物通常由极性较大的N,O和S等原子为中心的极性基和C和H等原子组成的非极性基构成, 能以某种键的形式与金属表面结合, 氨基酸是分子中兼具有碱性氨基和酸性梭基的两性化合物, 缓蚀效率随分子中碳氢链长度和氨基数目的增加而增大。
2007年M.M.EI-Rabiee，N.H.HELAL[4]等人运用开路电位测量、极化曲线和电化学阻抗谱 (EIS) 的研究方法, 测试了腐蚀电流I CORR、腐蚀电压E CORR和电阻R CORR。
研究了甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、领氨酸和半胧氨酸5种氨基酸, 在不同的PH值的铅矿水溶液中的腐蚀控制。
考察了在酸溶液CL-对缓蚀效率的影响在中性和碱性溶液中, 加人氨基酸能提高金属的腐蚀的极化电阻。
在加缓蚀剂和无缓蚀剂情况下, 研究了组氨酸、甘氨酸, 在浓度比较低(25MMOL/L)时最有希望作为环境友好性缓蚀剂。
有机胺类化合物是缓蚀剂中应用最多的一类物质。
脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺或聚胺及它们的盐均被广泛应用于金属的缓蚀领域。
开发环境友好的胺类缓蚀剂必须引人新的低毒性的有机胺化合物来替代有毒的胺化合物及其盐的应用。
例如以更多的长链脂肪胺、聚胺来替代和减少芳香胺的应用。
聚胺及其衍生物主要用在石油工业中, 由聚胺制成的酞胺、咪哩琳及聚酞胺等化合物作为低毒性的缓蚀剂被广泛用于抑制金属的腐蚀。
目前研究开发的狡酸类环境友好缓蚀剂多数为脂肪族取代梭酸, 主要应用于中性水介质。
酞基肌氨酸合成原料易得, 无毒性, 易被生物降解, 不会造成环境污染, 且PH 值适用范围很宽(6-11), 是一种很有发展前途的缓蚀剂[4]。
其缓蚀机理主要是通过与金属离子赘合, 形成单分子层的鳌合被膜吸附于金属表面, 同时分子中疏水性的长链烃基可定向排列于金属表面, 使金属得到保护。
S-梭乙基硫代琥珀酸[CESTA]是近年来为满足环境保护的要求而出现的新型非磷缓蚀剂。
CESTA具有溶于水、生物降解性好、低毒、在较宽PH值范围内均具有缓蚀和阻垢等特性。
目前已由日本MTS公司投产，应用前景良好。
M.A.Quraishi等人通过含有不同取代基的三哇化合物和芳醛进行缩合反应, 合成出一系列三哩衍生物缓蚀剂。
由于在这些三哇缓蚀剂的分子结构中包含有三个氮原子的三哇环、琉基和甲亚胺基等多个活性吸附中心, 因而表现出优异的缓蚀性能。
腐蚀实验证实, 这些化合物对于高温高浓度HCL溶液中Fe的缓蚀作用都接近或超过相同浓度的丙炔醇。
较之毒性高、价格昂贵的丙炔醇而言, 这一系列的三哇衍生物具有低毒、价格适中、酸化作业中不产生有毒蒸汽的特点, 有望替代丙炔醇成为油井高温酸化作业用缓蚀剂的主剂。
3环境友好型高效缓蚀剂存在的问题为实现人类生活空间无毒、无公害缓蚀剂技术的目标, 基于绿色化学技术的环境友好型缓蚀剂的应用开发在近几十年来取得了许多有价值的成果。
未来研究的前沿将是绿色、环保、新型缓蚀剂的研究与开发。