不同碳链长度对称双咪唑啉缓蚀剂的合成与性能研究

以月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和四乙烯五胺为主要原料,反应条件为原料摩尔比1∶1.2,经酰胺化4 h,酰胺化温度150℃,环化4 h,环化温度190℃;后加入氯化苄进行材料改性,反应条件为摩尔比1∶1.2,反应时间10 h,反应温度80℃,得到烷基碳链长度分别为C11(LIRQ)、C13(MIRQ)、C15(MIRQ)、C17(PIRQ)的双对称咪唑啉缓蚀剂。采用红外光谱对其官能团结构进行表征,采用静态失重法和电化学极化曲线法,并通过透射电镜观察试片表面形貌,探究烷基链长度对缓蚀性能的影响。失重实验和极化曲线结果表明,在1 mol/L HCl介质中,随着烷基链长度增加,缓蚀剂浓度和实验温度提高其缓蚀率逐渐增加。

Effects of the number of imidazoline ring and the length of alkyl group chain of imidazoline derivatives on corrosion inhibition of carbon steel in HCl solution:Molecular simulation and experimental validation

The effects of the number of imidazoline ring and the length of alkyl group chain of imidazoline derivatives were investigated using quantum chemical calculation,molecular dynamics simulation and experimental techniques.Three corrosion inhibitors including symmetrical lauric acid imidazoline(SAI),tetracyclic lauric acid imidazoline(LAI),and symmetric stearic acid imidazoline(SPI)were synthesized and their inhibition performance was evaluated using weight loss measurement,electrochemical techniques and surface characterization.The results show that SAI and LAI with the same length of alkyl group chain,LAI with more imidazoline rings could supply a better inhibition performance since the increase of active sites.The increase of active sites attached to the metal surface may also change the distribution of corrosion inhibitor,which could limit inhibition performance improvement.While,SAI and SPI with the same number of imidazoline rings,SPI with longer alkyl group chain shows a better inhibition efficiency due to the better hydrophobic performance of alkyl groups.Among the three inhibitors,SPI shows the best inhibition performance,indicating that the alkyl group chain length affects the inhibition performance more obvious than the number of the imidazoline rings.

复配型烷基咪唑啉改性乳化沥青破乳速度研究

为提高以烷基咪唑啉乳化剂为基础乳化剂的乳化沥青破乳速度,对其复配不同乳化剂和稳定剂的乳化沥青破乳速度、储存稳定性及标准黏度进行研究。结果表明,随着复配乳化剂比例的增加,烷基咪唑啉乳化沥青的破乳速度增加,储存稳定性变差。提高复配稳定剂的比例能够提高烷基咪唑啉乳化沥青的稳定性与破乳速度,但会使标准黏度增加过大。以3∶1比例复配烷基咪唑啉与聚氧乙烯醚类乳化剂制备的乳化沥青能够满足喷洒型改性乳化沥青PCR的技术要求。

改性咪唑啉与烷基磷酸酯用作缓蚀剂的协同效应

应用电化学方法在饱和CO2的模拟盐水中对改性咪唑啉和烷基磷酸酯抑制A3碳钢腐蚀的效果进行了评价,并考察了二者复配使用抑制A3碳钢腐蚀的协同效应。结果表明,改性咪唑啉与烷基磷酸酯复配使用具有明显的正协同效应,当二者比例为1∶1时,缓蚀率比单独使用时提高20%。改性咪唑啉的缓蚀作用是由于其在金属表面形成吸附膜而产生的结果,烷基磷酸酯则是在金属表面形成沉淀膜而使其具有缓蚀作用,二者共同使用既可以增强保护膜的强度又可以最大限度地保持膜的完整性。在实验研究的范围内,改性咪唑啉主要抑制由于阴极反应引起的腐蚀,而烷基磷酸酯主要抑制阳极反应引起的腐蚀,二者复配使用可同时抑制阴、阳极反应引起的腐蚀,因而缓蚀效果更好。

硫脲基烷基咪唑啉类缓蚀剂的制备、缓蚀性能及其机理

过去,就咪唑啉类化合物引入硫脲基后对钢材缓蚀性能的影响研究报道较少。以有机酸(戊酸、羊蜡酸、油酸)、二乙烯三胺、氯化苄和硫脲为原料,合成了3种硫脲基烷基咪唑啉类季铵盐化合物。将Q235碳钢全浸在80℃的1 mol/L HCl溶液中,利用静态失重法和极化曲线法,研究了硫脲基烷基咪唑啉型季铵盐的缓蚀性能及其机理。结果表明:硫脲基烷基咪唑啉季铵盐化合物是一种以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,其中,硫脲基羊蜡酸咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀效果明显优于其他2种,缓蚀率可达96%以上。

缓蚀剂咪唑啉季铵盐与烷基磷酸酯在饱和CO_2模拟盐水体系中的协同效应

应用电化学方法评价了在饱和CO2模拟盐水中对咪唑啉季铵盐和烷基磷酸酯抑制A3碳钢腐蚀的效果,并考察了二者复配使用时的协同效应.结果表明,当二者比例为1∶1时,缓蚀率比单独使用时提高了20%以上.咪唑啉季铵盐主要抑制由于阴极反应引起的腐蚀,烷基磷酸酯主要抑制阳极反应引起的腐蚀,复配使用可同时抑制阴、阳极反应引起的腐蚀,缓蚀效果更好.

2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉与阴离子表面活性剂的协同效应

用最大气泡法测定咪唑啉的表面张力和临界胶束浓度 ,并与N 月桂酸 N 甲基牛磺酸钠 (AMT)复配后测其表面张力及其分子间的相互作用参数。利用正规溶液理论对它们的协同效应进行了讨论 ,表明实验值与计算结果相符。

烷基碳链长度对1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐缓蚀性能的影响

采用静态失重法、极化曲线法和电化学交流阻抗法,研究了3种烷基链长的1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐的缓蚀性能,综合分析了烷基碳链长度对其缓蚀性能的影响。结果表明,烷基咪唑啉季铵盐的缓蚀性能随温度的升高而降低,属于混合型缓蚀剂,其吸附作用机理为负催化效应,非极性基团的疏水隔离作用对缓蚀性能的影响非常小。

烷基酰胺两性表面活性剂的合成研究

合成了十一烷基咪唑啉环的水解产物仲酰胺和叔酰胺,用氯乙酸钠与酰胺化合物反应得到酰胺两表面活性剂,考察其水溶液泡沫高度和表面张力以及共复配物的表面性质,发现叔酰胺的季胺化产品起泡力最大,其γ_(min)与咪唑啉型两性表面活性剂的γ_(min)相近;不同混合比仲酰胺的和叔叔酰胺的季胺化物水溶液的泡沫高度和表面张力没有明显的变化。

两性抗静电剂HAI的合成

以硬脂酸、羟乙基乙二胺等为原料，以甲苯为带水剂合成羟乙基烷基咪唑啉，用氯乙酸两性化处理后，再制成两性烷基咪唑啉的钙盐。经聚丙烯中试应用。

2-烷硫基-5-苯基亚甲基-4 H-咪唑啉-4-酮的合成与表征

用 2 硫代 3 正丁基 5 苯基亚甲基 4 咪唑啉二酮的S 烷基化反应合成了 2 烷硫基 3 正丁基 5 苯基亚甲基 4H 咪唑啉 4 酮衍生物。探讨了S 烷基化反应的反应条件和所合成化合物的波谱性质。目标产物均为新的化合物 ,其结构经元素分析 ,IR ,1HNMR和MS确正。

2-烷硫基-4H-咪唑啉-4-酮杀菌剂的有效合成方法

用2-硫代-3-正丁基-5-苯基亚甲基-4-咪唑啉二酮(1)的S-烷基化反应合成了新型2-烷硫基-3-正丁基-5-苯基亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物(2)。对影响S-烷基化反应的条件进行了优化,优化条件如下:2-硫代-4-咪唑啉二酮5mmol、卤代烷6mmol和无水碳酸钾8mmol;反应温度50°C或室温;反应时间2～3h。优化条件下2a～2e的收率为43%～81%。探讨了所合成化合物的波谱性质,其结构经元素分析、IR、1HNMR和MS确证。

地沟油制备咪唑啉缓蚀剂及缓蚀性能研究

以地沟油,二乙烯三胺为原料,经过酰胺化,环化反应合成油溶性烷基咪唑啉缓蚀剂,利用傅里叶红外光谱对其结构进行表征,测定反应过程中的胺值,通过失重法考察其缓蚀性能。结果表明,缓蚀剂合成过程中反应温度140℃,时间2h,物料配比1:1.2时,反应产物的收率达到71.57%。缓蚀剂在添加量为70mg/L,测试温度为40℃,转速为30r/min及时间为8h的情况下,可以达到最佳的缓蚀效果,其缓蚀率最高可以达到98.47%。远超过市场一般类型的缓蚀剂。

烷基糖苷羟丙基磺酸盐和咪唑啉复配性能研究

研究了烷基糖苷羟丙基磺酸盐阴离子表面活性剂(APGHPS)和咪唑啉两性离子表面活性剂(IMD)复配体系的稳定性、表面活性、泡沫性能、润湿性能和耐硬水性能。结果表明:APGHPS和IMD复配体系稳定性好;复配体系表现出良好的协同增效作用,当n(APGHPS)∶n(IMD)=1∶1时,增效作用最为明显,此时临界胶束浓度cmc=8.81×10^(-5)mol/L,最低表面张力γcmc=26.2 m N/m,均低于单一组分;复配体系的泡沫性能、润湿性能和耐硬水性能都较单一组分表面活性剂有所提高。

烷基糖苷与辛基咪唑啉复配体系的性能研究

用烷基糖苷APG0810与两性离子表面活性剂辛基咪唑啉进行复配,测定了复配体系的表面活性、泡沫性能、润湿力和乳化性能。结果表明,APG0810与辛基咪唑啉的复配体系具有一定的协同增效作用。当m(APG0810)∶m(辛基咪唑啉)=5∶1时,对表面活性的增效作用最好,其临界胶束浓度(cmc)为577.53 mg/L,最低表面张力(γcmc)为28.20 m N/m。同时,通过与APG0810进行复配,辛基咪唑啉的润湿力和乳化性能均得到改善,并且在m(APG0810)∶m(辛基咪唑啉)=5∶1时,效果达到最好。

环烷基咪唑啉衍生物在工业水中的防腐性能研究

环烷酸咪唑啉,是应用于天然炼油设备的高效油溶性缓蚀剂,经烷基化后,可得相应水溶性环烷基咪唑啉衍生物。本论文针对环烷基咪唑啉衍生物,探讨了其工业水介质中的缓蚀性能,并确定了其在工业水介质中与其它类型缓蚀剂的最佳复配方案。

一种水溶性烷基咪唑啉季铵盐润滑剂的合成

以硬脂酸、四乙烯五胺为原料,采用阶梯升温自由出水法合成了烷基咪唑啉,然后采用冰醋酸进行季铵化反应,生成烷基咪唑啉季铵盐。确定了烷基咪唑啉季铵盐的最佳合成条件为:硬脂酸、四乙烯五胺、冰醋酸的摩尔比为1.1:1:2.5,酰胺化温度为160℃,酰胺化时间3h,环化温度190℃,环化时间1.5h。经过红外分析判断,合成产物为烷基咪唑啉季铵盐,应用于玻璃纤维生产中,能满足玻璃纤维的性能要求。