新型酸化缓蚀剂的合成及性能

力为 常压 ， 缓蚀 剂质量 分数 １ ％。通 过试 验找 出曼 尼 ． ０ 希碱 的最 佳合成条 件为 ： （ ） （ ） １ 、 （ ） （ ） 凡胺 ： 酮 ＝． 凡醛 ： 酮 ｎ ３ 凡
＝
极极化 曲线 的塔菲尔 斜率都 增大 ，但 阴极极化 曲线 变 化 明显 。 可见 ， 蚀剂对 阳极腐 蚀过程 和 阴极 腐蚀 过程 缓 均有抑 制作用 ，但对 阴极腐 蚀过程 的抑 制作用 强 于对
剂 的极 化 曲线 。工作 电极 为待测钢 片 ， 比电极 为 Ａ ／ 参 ｇ
Ａ Ｃ ， 助 电 极 为铂 电极 ， 描 范 围相 对 开 路 电位 为 ｇ １辅 扫
一
２ ０ ＋ ５ Ｖ， 描 速 率 为 ０ １ Ｓ 。 在 １ ％ＨＣ 中 ５ ～ ２ ０ｍ 扫 ． ～ ０ Ｖ・ ５ １ 分 别 加 入 ０３ ，． ．．％和 １ ％ 的 Ｄ 一 ７缓 蚀 剂 ． －％ ０５ ０７ ％ ． ０ Ｓ１
位 Ｅ… 对应 的横 坐标 就是 腐蚀 电流密 度对 数 ｌ（ ） ｇ 。
具 体数据 见表 １ 。
图 ２ ＤＳ一 ７缓蚀 剂红 外 谱 图 １
第 ｌ ８卷 第 ２期
胡 鹏 程 ， ． 型 酸 化 缓 蚀 剂 的合 成 及 性 能 等 新
曼尼 希 碱 合 成反 应 的最后 产 物 组 成较 为复 杂 ， 但 若 能 用 红外 光 谱 检 测 到 有 与 杂环 相 连 的 Ｃ —Ｎ键 ， 即 在 １ ２ ｍ 产 物 的特 征 吸 收峰 ） 附近 具 有 较强 的 ５ｅ （ ０ 处
２ 曼 尼希 碱 的性 能 评 价
２ １ 主 剂 的 极 化 曲线 测 试 ．
使 用 Ｎ Ｃ Ｌ Ｔ ７ ０型红 外 光谱 仪对 合 成 的 Ｄ 一 ＩＯ Ｅ ６ ０ Ｓ １ ７缓蚀 剂进行结 构表征 ， 其红外 光谱 如 图 ２所示 。
室 温下 ． 采用 Ｌ ２ ０ Ａ型 电化 学工 作站测 定缓 蚀 Ｋ ０５
断
块
油
气
田
工 作站 、 外光谱 仪 。 红
１ ． 曼尼 希碱的 合成 ２
在装有 磁力搅 拌器 、 回流 冷凝管 、 温度计 的三颈烧
瓶 中依次加 入一定 量 的无 水 乙醇 、 、 醛 伯胺 、 乙酮 ， 苯 并 滴 加适量 盐酸 调节 反应 体 系的 ｐ Ｈ值 至 中性 。冷 凝 回
一
复配 后 的最 终 产 品与工 业 品进 行 了对 比，在相 同 的试验 条 件 下 ， 定 Ｉ一 ２ （ 测 Ｓ １ ９ 工业 品 ） Ｄ 一 ４缓 蚀剂 与 Ｓ３
的腐 蚀速 率 分别 为 ３４ ，．６ｇ ｍ之 ｈ 。对 比表 明 ， ． ０４ ・ ・～ ９ 复
配 后 产 品 的 缓 蚀 效 果 远 远 地 优 于 工 业 品 ，起 到 了 增 强
阳极 腐蚀 过程 的抑制 作 用 ， 以缓蚀 剂 Ｄ 一 ７是 以抑 所 Ｓ１ 制 阴极腐蚀 过程为 主 的混 合型缓 蚀剂 。
２２ 合 成 产 物 的 红 外 表 征 ．
１ 、 ． 反应 温度 ６ ０ ０℃ 、 应 时间 ３ｈ 反 。在最优 化 的合 成
试 验条 件下 ， 进行 追加试 验得 到产物 Ｄ 一 ７ 再 Ｓ１。
测 其极化 曲线 ， 数据 记录 由计 算机 自动完 成 ， 以极 化 并 电位 Ｅ对极 化 电流 密度 的对数 ｌ ， 图 ， 果 如 图 ｇｔ 作 ］ 结
ｌ 示。 所
在 图 １中 ，从极 化 曲线 上呈直 线关 系 的塔 菲尔 区 向外 推 ， ２条 外推 直 线 的交 点 对 应 的纵 坐 标 为腐 蚀 电
考察 了醛 酮摩 尔 比 、 酮摩 尔 比 、 胺 温度 、 应 时 间等 因 反 素对 曼尼希碱 合成工 艺 的影 响 ， 验参 照 Ｓ ／ ０ ５ 试 ＹＴ５ ４ ～ １９ ￣ ９ ６ 酸化缓 蚀性能 试验方 法及评 价指标 》 中推荐 的做
法进行 。
由表 １ 知 ， ８ 可 Ｎ ０钢 片 的 自腐 蚀 电位 变 化 幅度 很
键 吸附 ， 进一 步提高 其缓蚀 性能 ｌ。 ２ ］
１４ 缓 蚀 剂 合 成 反 应 的 影 响 因 素 。
选 择 影 响 因素 和 水平 值设 计 成 Ｌ （ 正 交 试 验 ４）
表 ， 行 正交试 验 。 进
பைடு நூலகம்
以盐 酸对 Ｎ ０钢 片 的腐蚀 速 率为 评价 指标 ， 合 ８ 综
流数 小时 ， 到 的棕 黄色 液体 即为曼 尼希碱 主剂 。 得
１３ 缓 蚀 剂 的 设 计 思 路 ．
分析 曼 尼希 反应 机 理可 知 ： 尼希 碱 是一 种螯 合 曼 配位 体 ，其 配位 原子 的孤 对 电子进 入 Ｆ 杂化 空轨 ｅ的 道形 成配位 键 ， 发生 络合 反应 ， 成稳定 的环 状螯 合物 生 吸 附在 金属 表面 ， 成稳定 的疏水 保护 膜 ， 而 阻止 腐 形 从
配条件 下再 进行 一 组追加 试 验 ，得 到最 终 的产 品缓蚀 剂 Ｄ 一４ Ｓ ３。
３２ 与 工 业 品 的 缓 蚀 效 果 对 比 ．
吸 收峰 ． 可说 明产 物存 在 。红外光谱 图分 析结 果见表 ２ 。
表 ２ ＤＳ一１ ７缓蚀 剂红 外 图谱 分 析
波数／ ｃ ｍ
３３ ．５ ４９ １
蚀产 生 的 Ｆ 向溶 液 中扩散 ， ｅ 以达 到金 属缓 蚀 的 目的 通过在 分子结 构 中引入含 孤对 电子杂环 和芳 环 ．不 仅 提高 配位原 子的吸 附能力 ，还 可 以在金 属表 面形成 竹
图 １ 不 同 ＤＳ一１ ７质 量 分 数 的极 化 曲线 表 １ 电 化学 参 数 与 缓蚀 率 的 关 系
小， 自腐 蚀 电流随缓 蚀剂质 量分数 的增 大而减 小 ， 当缓 蚀剂 超过 ０７ ．％腐蚀 电流 开始增 加 ， 明在该酸 性体 系 表
中缓 蚀 剂 的 质 量 分 数 为 ０７ 由 图 １可 知 ， 极 和 阴 ．％ 阳
试 验 条 件 ： 质 Ｎ ０钢 片 ， 度 ６ ， 间 ４ｈ 压 材 ８ 温 ０ 时 ，