咪唑啉缓蚀剂的制备及性能研究

论文摘要

以油酸和桐油酸与二乙烯三胺作为反应物,采用程序升温和溶剂法并用的合成方法,合成目标产物,烷基咪唑啉。反应物中,油酸和桐油酸链长相同,但双键个数不同。以此考察不饱和键对缓蚀性能的影响。在合成的过程中,用肌氨酸对一部分咪唑啉中间体进行酰胺化改性,考察引入的不饱和基团对缓蚀率的影响。以红外光谱法验证了中间产物和生成物的分子结构。用失重法、SEM和极化曲线研究反应物配比、肌氨酸改性和表面活性剂复配对缓蚀性能的影响。研究表明所合成的咪唑啉缓蚀剂均能在8%的盐酸腐蚀液中产生良好的缓蚀效果,缓蚀率均在75%以上；用肌氨酸改性后的咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀效果得到了一定的改善；在实验中所用的酸与胺的四个配比中,基本上都是以1：1.3的比例所合成的缓蚀剂的缓蚀效果较好。但在盐水中的缓蚀效果均没有在8%的盐酸中的缓蚀效果好,表明咪唑啉类缓蚀剂更适合作为酸性缓蚀剂。在硫脲,I-分别与合成的咪唑啉类缓蚀剂复配,能有效地提高缓蚀效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 金属腐蚀概述
• 1.1.1 金属腐蚀概念和研究意义
• 1.1.2 金属腐蚀的分类
• 1.1.3 油田管道的腐蚀机理
• 1.1.4 金属腐蚀的防护选择及常用防护方法
• 1.2 缓蚀剂概述
• 1.2.1 缓蚀剂的概念和特点
• 1.2.2 缓蚀剂的发展
• 1.2.3 缓蚀剂的分类
• 1.3 缓蚀剂与表面活性剂的协同效应
• 1.3.1 表面活性剂的概念
• 1.3.2 表面活性剂的分类
• 1.3.3 缓蚀剂与表面活性剂的协同效应机理
• 1.4 咪唑啉类缓蚀剂
• 1.4.1 咪唑啉类缓蚀剂的发展
• 1.4.2 咪唑啉及其衍生物的结构特点
• 1.4.3 咪唑啉及其衍生物类缓蚀剂的制备及影响因素
• 1.4.4 咪唑啉及其衍生物的表征
• 1.5 未解决的问题及本论文研究意义和目的
• 第二章 实验
• 2.1 实验药品
• 2.2 仪器及设备
• 2.3 咪唑啉类缓蚀剂的合成装置及工艺流程
• 2.4 腐蚀液和缓蚀液的配置
• 2.5 咪唑啉类缓蚀剂的合成
• 2.5.1 咪唑啉中间体的合成路线
• 2.5.2 咪唑啉中间体的合成
• 2.5.3 肌氨酸的酰胺化反应
• 2.5.4 肌氨酸咪唑啉的合成
• 2.5.5 咪唑啉的季铵化
• 2.6 咪唑啉缓蚀剂性能的测试
• 2.6.1 红外光谱测试
• 2.6.2 失重法
• 2.6.3 SEM测试
• 2.6.4 动电位扫描极化曲线法
• 本章小结
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 合成缓蚀剂的产物和影响产物的因素
• 3.1.1 合成缓蚀剂的产物命名及形态
• 3.1.2 酸与胺的配比对合成产物的影响
• 3.2 红外谱图测试
• 3.2.1 油酸与胺不同比例的咪唑啉红外光谱图
• 3.2.2 桐油酸与胺不同比例的咪唑啉红外光谱图
• 3.2.3 肌氨酸酰胺化的红外光谱图
• 3.3 缓蚀率曲线分析
• 3.3.1 缓蚀剂的缓蚀效果的影响因素
• 3.3.2 缓蚀剂与表面活性剂和活性阴离子复配
• 3.4 SEM分析
• 3钢的成分'>3.4.1 A₃钢的成分
• 3钢在8%盐酸的腐蚀溶液中不同时间段形貌图'>3.4.2 A₃钢在8%盐酸的腐蚀溶液中不同时间段形貌图
• 3钢在以经肌氨酸油酸改性基咪唑啉缓蚀溶液中不同时间段形貌图'>3.4.3 A₃钢在以经肌氨酸油酸改性基咪唑啉缓蚀溶液中不同时间段形貌图
• 3钢在以经肌氨酸改性桐油酸基咪唑啉缓蚀溶液中不同时间段形貌图'>3.4.4 A₃钢在以经肌氨酸改性桐油酸基咪唑啉缓蚀溶液中不同时间段形貌图
• 3.5 极化曲线测量
• 3.5.1 改性桐油酸基咪唑啉缓蚀剂不同浓度下的极化曲线
• 3.5.2 改性油酸基咪唑啉缓蚀剂不同浓度下的极化曲线
• 本章小结
• 第四章 结论
• 致谢
• 参考文献