[发明专利]一种咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂及其制备和应用方法

说明书

本发明提供一种咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂及其制备和应用方法，缓蚀效果好，水溶性高，且绿色环保。本发明实施例的咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂，含有多个醚基功能性基团，使缓蚀剂在表面形成化学性质的吸附膜，缓蚀剂与吸附膜之间以化学键结合，作用力较大，即使在较高的温度条件下也可以对碳钢起到很好的缓蚀作用。含有多个醚基，酰胺基，羟基等亲水基团，可有效降低高分子聚合物的结晶度，且本发明缓蚀剂呈线性，水分子易进入高分子结构，由于大量醚健和酰胺键的存在，使得缓蚀剂具有一定的极性，从而具有较好的水溶性。本发明实施例的咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂的制备方法，采用的三种主原料是绿色环保材料，合成得到的咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂无毒、绿色环保。

技术领域

本发明涉及碳钢缓蚀剂技术领域，具体来说，涉及一种咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂及其制备和应用方法。

背景技术

金属材料由于其良好的力学以及导热导电性能而被广泛应用于建筑行业与制造业等。然而，在金属材料承担着国民经济发展使命的同时伴随着的腐蚀问题也在不断产生着各种危害。金属的腐蚀所带来的危害和损失不容忽视，针对金属防护研究的必要性和重要性自然不言而喻，确实也一直得到了科研工作者的高度关注和研究。科研工作者针对金属材料自身的特性以及其所处的环境介质开发出了许多新的防腐蚀技术，如针对不同的腐蚀环境所选取的新型耐蚀材料，通过在金属表面涂覆防腐涂料等物质以形成保护层，采用电化学保护(阴极保护和阳极保护)，在腐蚀介质中加入缓蚀剂等有效地缓解了许多工业中存在的腐蚀问题。从而有效地避免了潜在的危害，节约了资金和能源，确保了很多生产装置的安全稳定运行。

缓蚀剂，顾名思义是指可以有效缓解金属腐蚀的药剂(化学物质或复合物)，一般被加入到金属所处的环境介质中来发挥对金属的保护作用。缓蚀剂由于具有操作方便、用量少、见效快、适应性强等优势而在金属冶炼、生产加工、化学清洗、工业用水、大气环境等石油化工行业得到广泛应用，已成为金属材料防腐技术中十分有效的保护措施。

目前，在酸性介质下有效的碳钢缓蚀剂一般为含有氮、硫等原子的有机杂环化合物或者是含有P化合物，这些缓蚀剂大多数对环境存在一定的毒性或者是容易造成水体污染。为了秉持绿色环保可持续发展的理念，绿色环保且高效的缓蚀剂成为发展大势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂及其制备和应用方法，缓蚀效果好，水溶性高，且绿色环保。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂，所述咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂的结构通式如式(1)所示：

式中，n为整数，且12≤n≤52。

第二方面，本发明实施例提供一种咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、室温下，N₂环境中，将异戊烯醇聚氧乙烯基醚和碱加入第一反应容器中混匀，升温至40～50℃，反应1～3小时后，得到混合溶液；

步骤2、将氢氧化钠和氯乙酸加入所述混合溶液中，升温至70～100℃，反应4～6小时后，得到反应溶液；将所述反应溶液进行萃取，真空过滤，得到第一反应物；

步骤3、将所述第一反应物溶于水中，用稀盐酸调节pH至5～6，减压蒸馏除水，过滤后得到第二反应物，将第二反应物置于真空干燥箱内干燥，得到干燥物；

步骤4、将所述干燥物和咪唑置于第二反应容器中，在100～110℃下搅拌溶解，升温至130℃～150℃，进行搅拌反应，得到第三反应物；

步骤5、室温下，用提纯溶剂对所述第三反应物进行提纯，得到咪唑基聚醚碳钢缓蚀剂。

作为本发明实施例的进一步改进，以异戊烯醇聚氧乙烯基醚的单体质量计，所述氯乙酸的质量为异戊烯醇聚氧乙烯基醚的0.8倍，所述咪唑的质量为异戊烯醇聚氧乙烯基醚的1.5倍。