高级脂肪酸甲酯合成非离子表面活性剂及其抗CO2腐蚀性能研究

论文摘要

本论文以油脂加工副产物脂肪酸为主要原料,采用新型绿色化学反应催化体系—氟两相体系合成脂肪酸甲酯,再以脂肪酸甲酯与单乙醇胺、二乙醇胺、蔗糖反应制备三种非离子表面活性剂--脂肪酸单乙醇酰胺,脂肪酸二乙醇酰胺和蔗糖（脂肪酸）酯。论文主要研究了四个反应体系:一、脂肪酸与甲醇在氟两相体系中催化酯化反应;二、脂肪酸甲酯与单乙醇胺反应;三、脂肪酸甲酯与二乙醇胺反应;四、脂肪酸甲酯与蔗糖反应。讨论了每个体系中各种反应条件对产率的影响。用气质联用仪对甲酯组份进行分析,用红外光谱对三种非离子表面活性剂产品进行结构表征,用表面张力仪测定三种非离子表面活性剂不同浓度的表面张力和临界胶束浓度及接触角。静态失重法研究了三种物质在质量浓度为0.1 g?L-1, PCO2分压为5 MPa ,温度60℃条件下,CO2模拟腐蚀介质中X65碳钢的缓蚀性能。24小时腐蚀实验表明,蔗糖酯的缓蚀效果最好。针对蔗糖酯,在只改变腐蚀实验时间的实验条件下,进一步研究了腐蚀时间对缓蚀效果的影响。48小时,72小时和240小时实验表明:蔗糖酯的缓蚀效果随时间延长而上升,腐蚀一段时间后能基本上能维持在一个稳定范围,时间再延长,缓蚀效果稍有下降。通过对室温饱和CO2模拟腐蚀介质的电化学极化及阻抗谱测试,研究了三种产物对X65低碳钢抗CO2腐蚀的机理,实验结果表明:脂肪酸单乙醇酰胺和脂肪酸二乙醇酰胺是一种以抑制阳极型缓蚀剂,蔗糖酯是一种抑制阳极型为主的混合型缓蚀剂,均属于界面吸附型,通过负催化机制产生缓蚀作用,阻抗谱也均有2个时间常数,相应的等效电路的描述码（CDC）为:R（C（R（CR）））。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 综述部分
• 1. 文献综述
• 1.1 非离子表面活性剂概述
• 1.1.1 非离子表面活性剂发展概况
• 1.1.2 非离子表面活性剂结构及分类
• 1.1.3 非离子表面活性剂基本性质和功能
• 1.2 氟两相体系中合成高级脂肪酸甲酯研究
• 1.2.1 氟两相体系概述
• 1.2.2 高级脂肪酸甲酯的应用
• 2腐蚀机理'>1.3 CO₂腐蚀机理
• 2腐蚀概况'>1.3.1 CO₂腐蚀概况
• 2腐蚀机理'>1.3.2 CO₂腐蚀机理
• 2腐蚀影响因素'>1.3.3 CO₂腐蚀影响因素
• 2腐蚀防护'>1.3.4 CO₂腐蚀防护
• 1.4 缓蚀剂及其性能研究
• 1.4.1 缓蚀剂概述
• 1.4.2 缓蚀剂性能研究
• 1.4.3 缓蚀剂的缓蚀作用的研究方法
• 1.5 论文研究意义及内容
• 1.5.1 课题研究目的和意义
• 1.5.2 论文主要研究内容和创新点
• 实验部分
• 2. 实验试剂、仪器及测定方法
• 2.1 主要试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 反应程度判定方法、表面活性剂溶液有关参数测定方法
• 2.3.1 反应程度判定方法
• 2.3.2 表面活性剂溶液有关参数及结构测定
• 2腐蚀性能测定方法'>2.3.3 抗CO₂腐蚀性能测定方法
• 3. 实验步骤、结果及讨论
• 3.1 氟两相体系中高级脂肪酸甲酯合成及表征
• 3.1.1 氟两相体系中高级脂肪酸甲酯合成
• 3.1.2 实验步骤
• 3.1.3 正交实验结果与讨论
• 3.1.4 高级脂肪酸甲酯结构及组份分析
• 本章小结
• 2腐蚀性能研究'>3.2 烷醇酰胺类非离子表面活性剂--脂肪酸单乙醇酰胺合成、结构表征及抗CO₂腐蚀性能研究
• 3.2.1 脂肪酸单乙醇酰胺合成
• 3.2.2 实验步骤
• 3.2.3 正交实验结果与讨论
• 3.2.4 产品结构红外光谱表征
• 3.2.5 表面活性剂溶液有关参数测定
• 2腐蚀研究'>3.2.6 抗CO₂腐蚀研究
• 本章小结
• 2腐蚀性能研究'>3.3 烷醇酰胺类非离子表面活性剂--脂肪酸二乙醇酰胺合成、结构表征及抗CO₂腐蚀性能研究
• 3.3.1 脂肪酸二乙醇胺酰胺合成
• 3.3.2 实验步骤
• 3.3.3 正交实验结果与讨论
• 3.3.4 产品结构红外光谱表征
• 3.3.5 表面活性剂溶液有关参数测定
• 2腐蚀性能研究'>3.3.6 抗CO₂腐蚀性能研究
• 本章小结
• 2腐蚀性能研究'>3.4 多元醇类非离子表面活性剂--蔗糖（脂肪酸）酯合成、结构表征及抗CO₂腐蚀性能研究
• 3.4.1 蔗糖酯合成
• 3.4.2 实验步骤
• 3.4.3 正交实验结果与讨论
• 3.4.4 产品结构红外光谱表征
• 3.4.5 表面活性剂溶液有关参数测定
• 2腐蚀性能研究'>3.4.6 抗CO₂腐蚀性能研究
• 3.4.7 腐蚀产物结构分析和基体表面形貌分析
• 本章小结
• 4. 结论
• 致谢
• 读研期间发表论文
• 参考文献
• 详细摘要