咪唑啉季铵盐缓蚀剂改性蒙脱土/水性环氧纳米复合涂料

以油酸、二乙烯三胺和氯化苄为原料,合成了油酸基咪唑啉季铵盐缓蚀剂。通过FTIR、^(1)HNMR对其结构进行了表征,并离子交换至钠基蒙脱土(DK0)层间,制备了缓蚀剂改性蒙脱土(QACDK0)。通过XRD、TGA和UV-Vis对其结构、组成及层间缓蚀剂释放性能进行了表征。结果表明,咪唑啉季铵盐缓蚀剂约占QACDK0质量的38.96%,并将蒙脱土层间距由1.28 nm(DK0)扩大至3.98 nm(QACDK0)。利用DLS及Zeta电位对添加有QACDK0的水性环氧树脂进行了稳定性测试,其Zeta电位为–27.8 mV,具有较高的稳定性。电化学阻抗谱(EIS)测试表明,在腐蚀介质中浸泡30 d后,基于QACDK0制备的清漆漆膜仍具有2.29×10^(8)Ω·cm^(2)的高阻抗,表明涂层具有较好的耐腐蚀性。并且在耐中性盐雾测试中,QACDK0对应的防腐色漆耐盐雾时间最长,验证了该涂层具有良好的耐盐雾性能。

癸酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂对HEDP体系的缓蚀与阻垢性能影响

以癸酸,二乙烯三胺以及氯化苄为原材料反应得到癸酸咪唑啉季铵盐(DI)缓蚀剂。采用失重法、扫描电镜(SEM)以及电化学测试等评价了DI缓蚀剂在1%(质量分数)羟基乙叉二膦酸(HEDP)溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:当DI质量浓度为400 mg/L时,缓蚀率达到74.94%。采用静态沉积法研究了DI对1%HEDP体系中碳酸钙的阻垢性能。结果显示,DI的加入提升了HEDP对碳酸钙垢的阻垢效果。当DI的质量浓度为600 mg/L时,阻垢效率可达93.64%,相较于未加DI时,提高了10%左右。通过分子动力学模拟研究了DI和HEDP在方解石(104)和(102)两个晶面的吸附行为。

硫脲基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及效果评价

【目的】使用硫脲、油酸、二乙烯三胺为原料合成硫脲基咪唑啉季铵盐缓蚀剂。【方法】通过产品收率计算获得最佳物料配比,使用傅里叶红外光谱分析对合成的缓蚀剂官能团进行表征,确认缓蚀剂的合成效果。在含有不同缓蚀剂的腐蚀介质中进行静态挂片失重试验,计算金属的腐蚀速率和药剂缓蚀率,并对金属表面微观形貌进行表征分析。【结果】当油酸、二乙烯三胺的物料配比为1∶0.8时,药剂的合成效果最佳,收率最高;当腐蚀介质中药剂含量升高,对金属的缓蚀作用增强,当浓度达到150 mg/L时,缓蚀能力最佳。【结论】对金属表面进行微观形貌观察发现,含有药剂的金属表面形成了一层稳定的金属钝化膜,说明药剂起到了很好的缓蚀效果。

两种以氯乙酸为季铵化试剂的多环咪唑啉季铵盐的合成及在酸性条件下对钢的缓蚀性能的比较研究

本文以α-氯乙酸作为季铵化试剂,合成Cl-1和Cl-2两种多环咪唑啉季铵盐,并采用失重法和电化学方法,分析其在酸性条件下对钢的缓蚀性能。研究显示,在1mol/L HCl中Cl-1和Cl-2对N80钢均有一定的缓蚀性能,属于阳极型缓蚀剂,缓蚀性能大小顺序为Cl-2>Cl-1。两种化合物在N80钢表面上的吸附服从Langmuir吸附等温式,属于化学吸附。

双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及缓蚀机理

为了减缓油气集输过程中管线设备腐蚀的问题,以油酸、羟乙基乙二胺和1,6-二氯己烷为原料合成了双子型咪唑啉季铵盐。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振波谱仪(^(1)H NMR)对缓蚀剂结构进行表征;采用静态失重法和电化学法评价了缓蚀剂的缓蚀性能;利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)对腐蚀产物进行表征和分析,并对该缓蚀剂的缓蚀机理进行了探讨。静态失重实验表明,当双子型咪唑啉季铵盐浓度为100mg/L时,在40℃、5%NaCl饱和CO_(2)水溶液中能使N80碳钢的腐蚀速率降至0.0569mm/a,缓蚀率达90.74%;极化曲线结果表明,该缓蚀剂属于混合抑制型缓蚀剂,电化学腐蚀电流密度从122μA/cm^(2)减小到14.5μA/cm^(2),缓蚀率达88.11%;交流阻抗谱结果表明,该缓蚀剂能吸附在金属表面改变其金属/溶液的界面性质,从而减缓腐蚀反应的进行,缓蚀率达88.95%且与静态失重和极化曲线测试结果具有较好的一致性;XPS、SEM和EDS测试结果证明,双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂能在N80碳钢表面形成吸附膜以减缓腐蚀。

海上油田两种缓蚀剂与其他油水处理药剂配伍性研究

对油田常用的烷基咪唑啉PC-CI-LP1和吡啶季铵盐PC-CI-LP2两种缓蚀剂,进行了与破乳剂TPR-100、清水剂TPQ-202和防垢剂HPF-80的配伍性能研究。采用油田行业标准实验方法,根据现场实际工况条件,考察了两种缓蚀剂与其他药剂之间的配伍性能和相互影响关系。结果表明,吡啶季铵盐PC-CI-LP2与其他油水处理药剂的配伍性优于烷基咪唑啉PC-CI-LP1。

酰胺咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能对比研究

采用二乙烯三胺、苯甲酸、油酸为原料,合成两种咪唑啉酰胺,加入氯化苄进行季铵化反应,合成两种酰胺咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱扫描,通过对特征峰的分析,验证了合成产物为酰胺咪唑啉季铵盐。通过挂片质量损失试验,测试了两种咪唑啉酰胺季铵盐药剂的缓蚀性能;通过电化学研究了这两种缓蚀剂复配增效剂后随加药浓度变化腐蚀速率及缓蚀率的变化规律。结果表明:油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀效果优于苯甲酸酰胺油酸咪唑啉季铵盐;硫脲、丙炔醇对该油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐的缓蚀性能具有增效作用。

一种适用于140℃、20%盐酸体系的酸化缓蚀剂的制备及性能研究

以实验室自主研制的SH120-3酸化缓蚀剂为基础配方,考察自制的氯乙酸钠改性咪唑啉季铵盐、氯化苄改性咪唑啉季铵盐及亚磷酸二甲酯改性咪唑啉季铵盐3种季铵盐与SH120-3是否存在协同效应,并确定最佳复配比例。在此基础之上,为了进一步提高缓蚀效率,采用添加一定比例丁炔二醇的方式,研制出一款适用于140℃、20%盐酸体系的酸化缓蚀剂。

一种新型固体缓蚀剂的合成及性能

以二聚油酸和二乙烯三胺为原料,氯乙酸为反应介质,经酰胺化、环化和季铵化反应合成了新型咪唑啉。通过正交实验研究,确定最优合成条件为:n(二乙烯三胺)∶n(二聚油酸)=1∶2.1;酰胺化时间3.5 h,季铵化时间3 h。通过红外光谱分析表明,产物为咪唑啉季铵盐,经测定其季铵盐质量分数为理论值的80%左右;通过ρ(C l-)=157 305 mg/L、CO2分压为3.5 MPa、在120℃和20 MPa条件下的油田模拟工况实验,证明该咪唑啉季铵盐对N80套管钢缓蚀率在85%以上,符合西部油田苛刻的腐蚀环境要求。

Gemini型咪唑啉双季铵盐金属缓蚀剂的合成及其性能

合成了系列新型咪唑啉双季铵盐阳离子缓蚀剂（S-HSJ）,研究并讨论了其在5%HCl介质中对铜、铁、铝等金属的缓蚀性能及缓蚀剂结构中亲油基部分碳链长度、缓蚀时间、缓蚀剂浓度等对缓蚀效果的影响。研究表明,S-HSJ系列咪唑啉双季铵盐对红铜、黄铜、铝及马口铁四种金属均表现出较传统单季铵盐与苯并三氮唑缓蚀剂好的缓蚀性能,S-HSJ-16双季铵盐添加量0.1%时缓蚀效率可达94%~99%,S-HSJ与阴离子表面活性剂复配对铜腐蚀表现出明显协同效应。

新型咪唑啉缓蚀剂的合成及性能评价

实验以氯化苄、环氧氯丙烷为季铵化试剂,合成新型咪唑啉缓蚀剂。经IR、~1H NMR对合成产物结构进行了表征。以静态失重法和极化曲线法研究了缓蚀剂的缓蚀性能。实验结果表明：该咪唑啉型缓蚀剂在8%HCI介质中对Q235钢具有较强的缓蚀能力,缓蚀效率可达97.3%。经比较添加缓蚀剂前后Q235钢的极化曲线可见,添加缓蚀剂后自腐蚀电位正移,说明咪唑啉主要抑制阳极过程而起缓蚀作用,属于阳极型为主的缓蚀剂,静态失重与极化曲线的结果相吻合。

双环咪唑啉及其季铵盐对N80钢在饱和二氧化碳盐水溶液中的缓蚀性能研究

利用失重法评价了双环咪唑啉及其季铵盐缓蚀剂在CO2存在条件下对N80钢的缓蚀性能。双环咪唑啉缓蚀剂(KUC)和双环咪唑啉季铵盐(KUCI)在CO2存在条件下缓蚀率随着缓蚀剂加量的增加而增加,随着温度的升高和CO2压力的增加而降低。与非离子表面活性剂SA-1复配后具有较好的缓蚀效果,缓蚀率增大。在最佳复配时,KUC对N80钢的缓蚀率为96.69%,KUCI对N80钢的缓蚀率为99.03%。

阳离子型咪唑啉阻锈剂的合成及防腐蚀性能

通过分子结构设计,合成了一种阳离子型咪唑啉季铵盐钢筋混凝土迁移性阻锈剂,对其分子结构及其在含3.5%Cl-的模拟混凝土孔溶液中对钢筋的防腐蚀性能进行了研究,并初步探讨其阻锈机理.结果表明:合成产物与设计的分子结构一致,合成产率达95%;合成的咪唑啉季铵盐是一种阳离子型阻锈剂,在模拟混凝土孔溶液中具有良好的钢筋防蚀效果,其掺量为1.0%时,阻锈效果略低于掺2.0%无机阻锈剂亚硝酸钠的效果,优于掺量同为2.0%的醇胺类有机阻锈剂;腐蚀早、中期(1、7、14 d),掺1.0%的阳离子型咪唑啉季铵盐的阻锈效果较好,28d后,掺2.0%阳离子型咪唑啉季铵盐的阻锈效果较好;合成的阳离子型咪唑啉季铵盐阻锈机理主要为在钢筋表面吸附成膜并抑制其电化学反应过程中的阴极反应.

双季铵盐表面活性剂的合成及对织物的应用性能

合成了系列新型咪唑啉双季铵盐阳离子表面活性剂(S-HSJ),讨论了其对涤纶类化纤纤维的抗静电性、柔软性和再润湿性的影响;并进行了在环氧硅烷偶联剂KH560,交联单体N-羟甲基丙烯酰胺(MAM)以及N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的作用下对尼龙、涤纶和丙纶3种纤维耐水性的研究。结果表明,S-HSJ系列双季铵盐对涤纶类化纤纤维的抗静电作用可使电阻值降低至107Ω,柔软性以S-HSJ-18效果最优,可使涤纶织物的硬挺度降低到低于2 mN.m。用KH560,MAM和MBA对织物进行热固预处理的工艺方法交联效果最好,纤维润湿时间可达到120 min以上,经3次洗涤后仍可保持90 min以上。

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。

松香咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以松香、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、羟乙基乙二胺等为原料,合成了具有不同结构和官能团的咪唑啉化合物,并进一步季铵化得到其衍生物。采用失重法评价了合成的系列松香衍生物在CO2、H2S、HCl、混合盐水等四种不同腐蚀介质中对N-80、A3钢的缓蚀性能。结果表明,合成产物对不同的钢均具有良好的缓蚀性能,而且在不同的腐蚀介质中不同产物对不同钢的缓蚀效果不同。在盐酸及含饱和H2S的盐溶液中,季铵盐类的缓蚀性能最好,咪唑啉类次之,酰胺类最差;而在混合盐及含饱和CO2的NaCl溶液中,咪唑啉类的缓蚀性能最好且缓蚀性能随着原料胺分子量的增大而降低。

咪唑啉季铵盐的合成及其在CO_2腐蚀环境中的缓蚀性能

分别使用硫酸二乙酯、氯化苄和冰醋酸三种季铵化试剂对由油酸、二乙烯三胺合成的咪唑啉进行季铵化,使用动态失重法对比了它们在CO2腐蚀环境中对Q235钢的缓蚀性能,并用电化学方法研究了缓蚀机理。结果表明:使用硫酸二乙酯合成的咪唑啉季铵盐BMI-D比其他两种咪唑啉季铵盐具有更好的缓蚀效果;BMI-D与烷基酚聚氧乙烯醚的最佳质量分数配比为2∶1时可制得复合缓蚀剂BMI-DA,当BMI-DA质量浓度为100 mg/L时,缓蚀率可达到97.55%;BMI-DA是以控制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。

饱和CO_2油田水中咪唑啉季铵盐在N80钢表面的吸附与其缓蚀性能关系

为了探讨在含饱和CO2油田水中咪唑啉季铵盐在N80钢表面的吸附与其缓蚀性能的关系,以苯甲酸、二乙烯三胺和氯乙酸钠为原料,合成一种咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱对合成物结构进行了表征,采用静态失重法、电化学法和形貌观察法研究了其在含饱和CO2模拟油田水中对N80钢的缓蚀性能及吸附行为。结果表明:在模拟油田水中,咪唑啉季铵盐浓度、温度、时间对N80钢缓蚀性能影响显著;咪唑啉季铵盐能在金属表面形成牢固的单分子吸附膜,阻碍腐蚀介质与金属接触;该缓蚀剂属于混合型缓蚀剂,低浓度以阴极控制为主,高浓度以阳极控制为主;该缓蚀剂主要通过在金属表面吸附成膜,改变金属的界面状态而起缓蚀作用,且随着其浓度的提高,缓蚀性能增强。

含氟高温酸化缓蚀剂的制备及性能研究

目的 制备并评测一种能耐高温的油田用酸化缓蚀剂。方法 用氟碳咪唑啉季铵盐为主剂制备高温酸化缓蚀剂。在模拟高温酸化条件下,通过失重法、电化学法评测缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。通过热重差热法和表面张力法评测主剂氟碳咪唑啉季铵盐的热稳定性和化学稳定性。结果 通过失重法评测,在添加缓蚀剂后,N80钢试片的腐蚀速率远低于行业标准SYT 5405—1996中对缓蚀剂评价的一级指标。通过电化学法评测,添加缓蚀剂后,极化曲线中电极腐蚀电位正移,腐蚀电流减小趋势明显;阻抗图谱中容抗弧的半圆直径显著增大,对应的膜电阻Rp显著增大,抑制了腐蚀反应的电荷传递过程。两者均显示缓蚀剂在盐酸溶液中有良好的缓蚀性能,与失重法试验结果一致。热重差热显示,氟碳咪唑啉季铵盐在220℃开始分解,至400℃基本分解完毕。表面张力评测显示,氟碳咪唑啉季铵盐在10%～25%（质量分数）盐酸溶液中10 h之内的表面活性稳定。结论 该含氟高温酸化缓蚀剂在90～140℃下,可使酸化过程中盐酸对N80钢的腐蚀速率明显降低。

硫脲基咪唑啉季铵盐的合成及其缓蚀作用

用戊酸、羊蜡酸、油酸、二乙烯三胺、氯化苄和硫脲为原料,合成了6种咪唑啉季铵盐化合物。采用静态失重法和极化曲线法,比较了硫脲基烷基咪唑啉型季铵盐和烷基咪唑啉型季铵盐在80℃、1mol/L的HCl溶液中对碳钢的缓蚀性能,研究了这两类缓蚀剂与无机阴离子和阴离子表面活性剂的协同作用。结果表明,硫脲基烷基咪唑啉季铵盐类的缓蚀效果明显优于烷基咪唑啉季铵盐类,硫脲基羊脂酸咪唑啉缓蚀剂的缓蚀率可达98.3%。当以羊脂酸、二乙烯三胺、氯化苄和硫脲为原料合成的硫脲基烷基咪唑啉型季铵盐化合物与I-质量比为1:1复配时,缓蚀效果最佳,比单独使用硫脲基烷基咪唑啉季铵盐化合物的缓蚀率提高了1.5%。