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1、欒麗君1115143003咪唑啉類緩蝕劑及其緩蝕機理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理展望前言腐蝕是困擾工業(yè)發(fā)展的一個極為突出的問題。在眾多的防腐蝕方法中,緩蝕劑因具有經(jīng)濟、高效、適應性強等優(yōu)點,被廣泛應用在石油、石化、鋼鐵、電力和建筑等領域,發(fā)揮著極其重要的作用。緩蝕劑研究正向的目標發(fā)展。近年來,隨著人類環(huán)保意識的增強,緩蝕劑的開發(fā)與應用越來越重視環(huán)境保護的要求,而傳統(tǒng)緩蝕劑往往對環(huán)境有一定危害。高效、多功能、無公害咪唑啉緩蝕劑無毒、無刺激性氣味,對人體及周圍環(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)
2、中均具有較好的緩蝕性能，可通過覆蓋效應和提高腐蝕反應的活化能來防止氧氣和二氧化碳對金屬設備的腐蝕,是一種有效的防腐產(chǎn)品，廣泛應用于石油、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。本文主要對咪唑啉類緩蝕劑的合成、影響其產(chǎn)率的因素以及緩蝕機理進行評述，并介紹了其發(fā)展趨勢。1緩蝕劑概述緩蝕劑:緩蝕劑是一種當它以適當?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境中時，可以防止或減緩腐蝕的化學物質(zhì)或復合物。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(簡稱IE)：V0：未加入緩蝕劑時金屬的腐蝕速率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
3、緩腐蝕的效果就越好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鋼鐵類黑色金屬材料制品具有緩蝕性能，而對多種非鐵金屬，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：不僅能對銅及銅合金具有良好的緩蝕性能，而且對鐵、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、低毒或無毒等特點具有多功能、高效性、適應性強、低毒性等優(yōu)點具有低毒、多個緩蝕基團、高效多功能等特點表1緩蝕劑的物理性質(zhì)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，咪唑啉學名為間二氮雜環(huán)戊烯，其五元雜環(huán)中含有兩個互為間位
4、的氮原子及一個雙鍵，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，一夜就可轉(zhuǎn)化為酰胺。在咪唑啉合成時，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是：當金屬與酸性介質(zhì)接觸時，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；也可以絡合溶液中的某些氧化劑，達到緩蝕的目的。性質(zhì)：通過四乙
5、烯五胺同脲或硫脲反應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3咪唑啉類緩蝕劑的合成咪唑啉一般由有機酸和二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺在有機溶劑中進行縮合反應得到。其反應式如下：反應中所生成的水不利于反應進行。原因:一,從反應動力學角度,生成的水不利于反應向正方向進行,使反應速度減緩;二,水的存在促使生成產(chǎn)物水解以及其他副反應的進行,導致產(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一般脫水方法有兩種：（1）真空法。該法
6、中反應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行，通過苯或二甲苯與水共沸將水從反應容器中帶出，從而推動脫水反應的進行。當?shù)谝徊矫撍瓿珊?，再減壓升溫完成環(huán)化脫水的過程。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、胡揚根等一次性合成了6種未見文獻報道的咪唑啉酮衍生物?？岛暝坪屠钌平ê铣闪藘尚噪x子咪唑啉衍生物和陽離子咪唑啉衍生物。表2是幾種咪唑啉類物質(zhì)的合成工藝以及一般性質(zhì)3.2咪唑啉類緩蝕劑合成的主要影響因素（1）反
7、應物配比。反應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系。合適的酸胺比應為1:1.1～l∶1.3。（2）溫度。目前,對反應溫度尚未達成統(tǒng)一的認識。但是，有這樣一個規(guī)律：提高最高反應溫度有利于最終反應的進行。溫度過低時,反應速度太慢,在一定的時間內(nèi)不能夠反應完全;溫度太高時,導致副反應加快，副產(chǎn)物增多。（3）反應時間。反應時間越長，產(chǎn)物的緩蝕性能越好。（4）催化劑。4咪唑啉類緩蝕劑的緩蝕機理(1)物理吸附咪唑啉季胺鹽類緩蝕劑由于存在季胺基團,其中的N+具有很強的正電性,
