咪唑啉緩蝕劑演示文稿

咪唑啉緩蝕劑演示文稿當(dāng)前1頁，總共21頁。優(yōu)選咪唑啉緩蝕劑當(dāng)前2頁，總共21頁。目錄前言緩蝕劑概述咪唑啉類緩蝕劑的結(jié)構(gòu)及特性咪唑啉類緩蝕劑的合成咪唑啉類緩蝕劑的緩蝕機(jī)理展望當(dāng)前3頁，總共21頁。前言

腐蝕是困擾工業(yè)發(fā)展的一個(gè)極為突出的問題。在眾多的防腐蝕方法中,緩蝕劑因具有經(jīng)濟(jì)、高效、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在石油、石化、鋼鐵、電力和建筑等領(lǐng)域,發(fā)揮著極其重要的作用。

緩蝕劑研究正向的目標(biāo)發(fā)展。近年來,隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),緩蝕劑的開發(fā)與應(yīng)用越來越重視環(huán)境保護(hù)的要求,而傳統(tǒng)緩蝕劑往往對(duì)環(huán)境有一定危害。

高效、多功能、無公害當(dāng)前4頁，總共21頁。

咪唑啉緩蝕劑無毒、無刺激性氣味,對(duì)人體及周圍環(huán)境沒有危害,屬于環(huán)境友好型緩蝕劑。

而且咪唑啉緩蝕劑在各種酸性介質(zhì)中均具有較好的緩蝕性能，可通過覆蓋效應(yīng)和提高腐蝕反應(yīng)的活化能來防止氧氣和二氧化碳對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕,是一種有效的防腐產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于石油、天然氣等工業(yè)生產(chǎn)，

其本身也朝著新型、高效、低用量、低毒、環(huán)保型的方向發(fā)展。

當(dāng)前5頁，總共21頁。

本文主要對(duì)咪唑啉類緩蝕劑的合成、影響其產(chǎn)率的因素以及緩蝕機(jī)理進(jìn)行評(píng)述，并介紹了其發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前6頁，總共21頁。1緩蝕劑概述

緩蝕劑:緩蝕劑是一種當(dāng)它以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境中時(shí)，可以防止或減緩腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物。

緩蝕作用:緩蝕劑添加于腐蝕介質(zhì)中能大大降低金屬腐蝕速率的現(xiàn)象。

緩蝕效率(簡(jiǎn)稱IE)：V0：未加入緩蝕劑時(shí)金屬的腐蝕速率V：加入緩蝕劑后金屬的腐蝕速率緩蝕效率越大，緩蝕劑的阻礙或延緩腐蝕的效果就越好當(dāng)前7頁，總共21頁。a.單功能型緩蝕劑b.多功能型通用緩蝕劑c.高效低毒型緩蝕劑d.雜環(huán)型緩蝕劑e.低聚或縮聚型緩蝕劑僅對(duì)鋼鐵類黑色金屬材料制品具有緩蝕性能，而對(duì)多種非鐵金屬，尤其是兩種金屬的連接處，則有不同程度的腐蝕幾種已經(jīng)研制成功的緩蝕劑的特點(diǎn)：不僅能對(duì)銅及銅合金具有良好的緩蝕性能，而且對(duì)鐵、鋅、鎘、銀等金屬具有良好的緩蝕效果具有變廢為寶、成本低廉、低毒或無毒等特點(diǎn)具有多功能、高效性、適應(yīng)性強(qiáng)、低毒性等優(yōu)點(diǎn)具有低毒、多個(gè)緩蝕基團(tuán)、高效多功能等特點(diǎn)當(dāng)前8頁，總共21頁。表1緩蝕劑的物理性質(zhì)項(xiàng)目名稱質(zhì)量指標(biāo)外觀淡黃色或無色液體密度(20℃)(g·cm－3)0.95～1.05pH值＞9.0凝固點(diǎn)(℃)－10.0℃粘度(40℃)(mm2·s－1)

48.8當(dāng)前9頁，總共21頁。2咪唑啉類緩蝕劑的結(jié)構(gòu)及特性

咪唑的二氫取代被命名為咪唑啉，咪唑啉學(xué)名為間二氮雜環(huán)戊烯，其五元雜環(huán)中含有兩個(gè)互為間位的氮原子及一個(gè)雙鍵，雜環(huán)大小與咪唑一致。咪唑和咪唑啉類緩蝕劑的結(jié)構(gòu)如圖1所示

。（1）咪唑（2）咪唑啉類咪唑啉及其衍生物的性質(zhì)主要取決于其母體環(huán)和1、2位取代基的情況。咪唑啉及其衍生物毒性低較、易于生物降解，并且具有一定的抑制硫酸鹽還原菌生長的作用當(dāng)前10頁，總共21頁。

咪唑啉的性質(zhì)：白色針狀固體或白色乳狀液體，性質(zhì)不穩(wěn)定，在室溫條件下有水存在時(shí)，一夜就可轉(zhuǎn)化為酰胺。在咪唑啉合成時(shí)，減壓脫水過程必須避免與空氣接觸，否則產(chǎn)品顏色很快變深。

咪唑啉類緩蝕劑的突出特點(diǎn)是：當(dāng)金屬與酸性介質(zhì)接觸時(shí)，它可以在金屬表面形成單分子吸附膜，改變氫離子的氧化還原電位；也可以絡(luò)合溶液中的某些氧化劑，達(dá)到緩蝕的目的。性質(zhì)：當(dāng)前11頁，總共21頁。通過四乙烯五胺同脲或硫脲反應(yīng)制備的咪唑啉酮和咪唑啉二硫脲以及咪唑啉的多硫化合物

咪唑啉類緩蝕劑品種很多，如：咪唑啉的季銨鹽咪唑啉的葵二酸鹽、油酸鹽以及油酸鹽和二聚酸鹽的混合物

咪唑啉類緩蝕劑舉例當(dāng)前12頁，總共21頁。3咪唑啉類緩蝕劑的合成

咪唑啉一般由有機(jī)酸和二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺在有機(jī)溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)得到。其反應(yīng)式如下：反應(yīng)中所生成的水不利于反應(yīng)進(jìn)行。原因:一,從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度,生成的水不利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行,使反應(yīng)速度減緩;二,水的存在促使生成產(chǎn)物水解以及其他副反應(yīng)的進(jìn)行,導(dǎo)致產(chǎn)品純度下降。所以合成咪唑啉類緩蝕劑首先需要脫水處理。3.1咪唑啉類緩蝕劑的合成工藝當(dāng)前13頁，總共21頁。一般脫水方法有兩種：（1）真空法。該法中反應(yīng)物在較低壓力下混合加熱，在完成第一步脫水后，再升溫降壓，除去水分，并完成第二步脫水。（2）溶劑法。這種方法是指以甲苯或二甲苯為攜水劑，第一步脫水在常壓下進(jìn)行，通過苯或二甲苯與水共沸將水從反應(yīng)容器中帶出，從而推動(dòng)脫水反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)?shù)谝徊矫撍瓿珊螅贉p壓升溫完成環(huán)化脫水的過程。當(dāng)前14頁，總共21頁。舉例：王建華、舒福昌等合成了一系列咪唑啉類緩蝕劑。朱馴、周秀芹等合成了環(huán)烷基咪唑啉衍生物。伍平凡、胡揚(yáng)根等一次性合成了6種未見文獻(xiàn)報(bào)道的咪唑啉酮衍生物。康宏云和李善建合成了兩性離子咪唑啉衍生物和陽離子咪唑啉衍生物。當(dāng)前15頁，總共21頁。

表2是幾種咪唑啉類物質(zhì)的合成工藝以及一般性質(zhì)產(chǎn)品原料條件產(chǎn)品性質(zhì)2-甲基咪唑啉乙酰胺+乙二胺鎂催化劑，加熱淡黃色固體烷基咪唑啉環(huán)烷酸+有機(jī)多胺加熱兩步縮合脫水淡黃色固體雙咪唑啉季胺鹽乙二胺+己二腈（摩爾比2：1）氯化芐催化劑，80～120℃,3～4h滴加，80～120℃,3～4h土褐色液體，能溶于乙醇、丙酮、水，有芳香油味1-二羧酸甲基-2-十七羥基咪唑啉季胺鹽混合物油酰氯+乙二胺+氯乙酸真空加熱、脫水、環(huán)化凝狀黃色物質(zhì)當(dāng)前16頁，總共21頁。3.2咪唑啉類緩蝕劑合成的主要影響因素（1）反應(yīng)物配比。反應(yīng)物的配比主要研究的是羧酸和二元胺或多元胺之間的配比關(guān)系。合適的酸胺比應(yīng)為1:1.1～l∶1.3。（2）溫度。目前,對(duì)反應(yīng)溫度尚未達(dá)成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。但是，有這樣一個(gè)規(guī)律：

提高最高反應(yīng)溫度有利于最終反應(yīng)的進(jìn)行。溫度過低時(shí),反應(yīng)速度太慢,在一定的時(shí)間內(nèi)不能夠反應(yīng)完全;溫度太高時(shí),導(dǎo)致副反應(yīng)加快，副產(chǎn)物增多。（3）反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間越長，產(chǎn)物的緩蝕性能越好。（4）催化劑。當(dāng)前17頁，總共21頁。4咪唑啉類緩蝕劑的緩蝕機(jī)理(1)物理吸附

咪唑啉季胺鹽類緩蝕劑由于存在季胺基團(tuán),其中的N+具有很強(qiáng)的正電性,可以吸附金屬表面多余的電子而形成比較穩(wěn)定的膜。所以,它是一種陽離子緩蝕劑。(2)化學(xué)吸附

一般的緩蝕劑的成因是和極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的性質(zhì)分不開的。極性基團(tuán)的中心原子N、O、S等有未共用的孤對(duì)電子,而金屬表面存在空的d軌道時(shí),中心電子的孤對(duì)電子就會(huì)與金屬中的空d軌道相互作用形成配位鍵,使緩蝕劑分子吸附于金屬表面。

一般的咪唑啉類物質(zhì)就是這種供電子型緩蝕劑。當(dāng)前18頁，總共21頁。(3)π鍵吸附

如果分子結(jié)構(gòu)中含有π電子物質(zhì)的話,它能向金屬表面空的d軌道提供電子而形成配位鍵,這就是π鍵吸附，那么π鍵吸附就是具有這樣結(jié)構(gòu)的有機(jī)緩蝕劑的吸附原因之一。

這種吸附受附近原子基團(tuán)的影響,主要與π鍵的空間位置位阻有關(guān)。當(dāng)前19頁，總共21頁。

目前，許多學(xué)者傾向于用吸附作用機(jī)理來解釋。咪唑啉衍生物是由帶負(fù)電性O(shè)、S、N等原子為中心的極性基和以C、H為中心的非極性基所組成。咪唑啉衍生物分子通過其極性基團(tuán)的物理吸附或化學(xué)吸附作用，吸附在金屬表面。

一方面改變金屬表面的電荷分布和界面性質(zhì)，使金屬表面的能量狀態(tài)趨于穩(wěn)定化，增加腐蝕反應(yīng)的活化能能量，降低其腐蝕速率；

另一方面由于非極性基緊密排列在金屬表面形成一層疏水性保護(hù)膜，阻礙著與腐蝕反應(yīng)有關(guān)的電荷或物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，從而使得腐蝕反應(yīng)受到抑制。

當(dāng)前20頁，總共21頁。

一般而言，咪唑啉衍生物分子對(duì)金屬