聚环氧琥珀酸（PESA）及其复配物的缓蚀性能研究

论文摘要

聚环氧琥珀酸（PESA）是一种无磷、非氮且生物降解性好的绿色水处理剂,具有缓蚀、阻垢双重功能。本文以马来酸酐为原料,钨酸钠作催化剂,过氧化氢作氧化剂,Ca（OH）2作引发剂,在一定条件下合成出目标产物聚环氧琥珀酸（PESA）,并用红外光谱表征了聚环氧琥珀酸的分子结构。采用了动电位扫描极化曲线测定单一聚环氧琥珀酸对Q235碳钢的缓蚀性能,研究表明,PESA的缓蚀率随其浓度的增加而升高,但是要达到较好的缓蚀效果,所需PESA的浓度较高。通过单因素试验和正交试验开发出与聚环氧琥珀酸（PESA）复配的复合配方,在环境温度30℃时,筛选出的最佳复配方案为50mg/L PESA、6 mg/L Zn2+、20mg/L葡萄糖酸钠、12mg/L BTA,在此条件下Q235碳钢的腐蚀速率为0.04mm／a,比国家标准低,缓蚀率达96.3%。进一步研究了温度对此配方缓蚀性能的影响。由实验测出的极化曲线和电化学阻抗谱,探讨了聚环氧琥珀酸（PESA）及其复合配方的缓蚀机理。研究表明,PESA对阳极过程起抑制作用,它既是一种阳极型缓蚀剂,同时也是一种吸附膜型缓蚀剂。PESA复合配方的缓蚀机理主要是因为各组分在碳钢表面形成的保护膜相互叠加,减少碳钢与腐蚀环境直接接触的面积,从而降低碳钢的腐蚀速率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 本论文主要创新点
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 缓蚀剂的分类
• 1.2.1 按化学成分分类
• 1.2.2 按作用机理分类
• 1.2.3 按生成保护膜的特征分类
• 1.2.4 按物理状态分类
• 1.2.5 按用途分类
• 1.3 缓蚀剂的作用机理
• 1.3.1 电化学缓蚀机理
• 1.3.2 成膜机理
• 1.3.3 吸附膜机理
• 1.4 缓蚀剂的缓蚀协同效应
• 1.5 缓蚀剂的研究方法
• 1.5.1 研究缓蚀剂作用的方法
• 1.6 缓蚀剂的发展历程
• 1.7 国内外缓蚀剂的研究现状
• 1.8 绿色化学与水处理剂
• 1.8.1 传统水处理剂的缺点
• 1.8.2 绿色水处理剂
• 1.8.3 绿色水处理剂聚环氧琥珀酸
• 1.9 本课题研究的内容
• 参考文献
• 第2章 聚环氧琥珀酸（PESA）的制备
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验仪器及药品
• 2.1.2 聚环氧琥珀酸（PESA）的合成
• 2.2 结果与讨论
• 参考文献
• 第3章 聚环氧琥珀酸（PESA）的缓蚀性能研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验器材及药品
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.3 实验过程
• 3.1.4 实验装置图
• 3.1.5 电化学测试主要界面图
• 3.2 结果及讨论
• 3.2.1 聚环氧琥珀酸（PESA）浓度的影响
• 3.2.2 聚环氧琥珀酸（PESA）的缓蚀机理探讨
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第4章 聚环氧琥珀酸（PESA）复配物的缓蚀性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验器材及药品
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 实验过程
• 4.1.4 实验装置图
• 4.1.5 电化学测试主要界面图
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 筛选聚环氧琥珀酸（PESA）复合配方
• 4.2.2 单因素实验
• 4.2.3 正交实验
• 4.2.4 温度对复合配方的影响
• 4.2.5 复合配方的缓蚀机理探讨
• 4.4 本章小结
• 第5章 全文总结
• 致谢