[发明专利]一种双醛淀粉席夫碱缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于缓蚀剂技术领域，具体涉及一种双醛淀粉席夫碱缓蚀剂及其制备方法和应用。本发明利用双醛淀粉和有机多胺在有机酸的催化作用下发生醛胺缩合反应，通过对该缓蚀剂合成方法的原料、配比、工艺步骤等进行改进，改善了淀粉类天然高分子溶解性不好的劣势，制备得到了绿色、环境友好且水溶性良好的高分子缓蚀剂。本发明原料淀粉来源广泛，成本低廉，合成工艺简单，缓蚀效果良好，适用于作为盐酸缓蚀剂在碳钢中使用，尤其适用于Q235低碳钢的腐蚀防护，在60℃条件下依然保持优良的缓蚀性能。

技术领域

本发明属于缓蚀剂技术领域，具体涉及一种双醛淀粉席夫碱缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术

金属腐蚀无时无刻都在各行各业中发生，由于金属的腐蚀是一个自发性过程，因此无法完全避免，但是使用一些方法可以大大减少金属的腐蚀程度，起到阻止金属腐蚀的目的，使用缓蚀剂是目前最有效方法之一。与小分子缓蚀剂相比，高分子缓蚀剂在金属表面吸附面积更大，有更多的吸附活性位点故而易吸附成膜，具有污染小、缓蚀性能更加优良、效果持久且后效更强等优点。同时天然高分子聚合物具有来源广、成本低、环境友好的优势，但是高分子缓蚀剂面临水溶性差、缓蚀性能低等关键性问题，因此难以得到应用。

CN106555190A公开了一种改性高分子产物复配缓蚀剂及其制备方法与应用，具体公开了包括木薯淀粉-丙烯基磺酸钠接枝共聚物0.1-1.0g/L、聚乙烯醇0.1-0.5g/L、树胶醛糖0.1-0.5g/L、十二烷基硫酸钠0.05-0.2g/L，余量为酸洗液，制备方法是将配方配比的木薯淀粉-丙烯基磺酸钠接枝共聚物、聚乙烯醇、树胶醛糖和十二烷基硫酸钠加入到酸洗液中搅拌混匀得到目标物改性高分子复配缓蚀剂。该技术方案合成了一种高分子复配缓蚀剂，能够应用在设备的酸洗中，但是缓蚀剂的缓释能力还存在改进空间。

CN109554713A公开了酸性盐溶液中铝或铝合金固体缓蚀剂及其制备方法与应用，具体公开了所述缓蚀剂，以质量百分比计，含有5-20％的硫胺素、0-20％的硫脲、10-40％的脂肪酸盐、0-30％的羟基羧酸盐、10-30％的淀粉和0-20％羧甲基纤维素钠。该固体缓蚀剂制备方法简单，对铝合金具有优良的缓蚀效果，然而在环境友好方面还存在改进空间。

因此，现有技术仍缺乏一种绿色低毒、环境友好、水溶性好的改性高分子缓蚀剂。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了双醛淀粉席夫碱缓蚀剂，通过对该缓蚀剂合成方法的原料、配比、工艺步骤等进行改进，制备得到的缓蚀剂绿色、环境友好且水溶性良好，尤其适用于作为盐酸缓蚀剂在碳钢中使用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种双醛淀粉席夫碱缓蚀剂，其结构如通式(1)所示：

其中，R₁,R₂各自独立地为烷基、亚乙基多胺或含氮杂环，n为5-60的整数。

作为优选，所述缓蚀剂的结构式为式(1-1)-式(1-5)中的任意一种，其中，式(1-1)-式(1-5)的结构式如下所示：

按照本发明的另一方面，提供了一种双醛淀粉席夫碱缓蚀剂的制备方法，利用双醛淀粉和有机多胺在有机酸的催化作用下发生醛胺缩合反应，即得到前面所述的双醛淀粉席夫碱缓蚀剂，其反应路线如下：

作为优选，所述双醛淀粉中醛基的物质的量与有机多胺的物质的量之比为1:(0.5-2)，优选为1:(1-1.2)。

作为优选，所述双醛淀粉的醛基摩尔含量为10％-90％，优选为36％-46％。

作为优选，所述有机多胺为多乙烯多胺、己二胺和三聚氰胺中的任意一种。