瓜尔胶阳离子改性吡啶季铵盐型缓蚀剂的合成及性能研究

• 作 者: 何花
• 机 构: 华南理工大学
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 瓜尔胶 缓蚀剂 吡啶 季铵盐

本文在实验室条件下采用天然高分子瓜尔胶粉阳离子改性接枝吡啶季铵盐制得了一种新型高效酸缓蚀剂GNP-C。在合成实验过程中，通过研究醚化剂投料比、醚化反应温度、反应时间、催化剂NaOH用量及碱化时间对产品GNP-C缓蚀性能的影响从而确定其最佳制备条件，用红外光谱确认了它们的生成及结构，采用静态失重法研究了其在1 mol/l HCl及0.5 mol/l H2SO4中的缓蚀性能，用扫描电镜(SEM)对碳钢表面的缓蚀剂膜进行了表面分析评价，证实了GNP-C生成了致密的保护膜，实验研究的结论主要如下：
缓蚀剂GNP-C的最佳制备反应条件为：醚化剂与瓜尔胶的投料比(摩尔比)：1.4；醚化反应温度：45-55℃；醚化反应时间≥2h；催化剂NaOH用量：0.4g/g(瓜尔胶粉)；碱化时间为35min，在最佳合成工艺条件下，产物在1mol/1HCl中的缓蚀效率可达95％以上，且在常温下GNP-C的保存时间大于六个月。在影响产物缓蚀效率的各因素重要性排序中，投料比与醚化反应温度对产物缓蚀效率的影响显著，醚化反应时间，碱量及碱化时间对产物的缓蚀效率影响不大；对合成产物GNP-C及瓜尔胶粉进行红外光谱测定，比较分析可知，改性后产品GNP-C已经接上了氮杂环吡啶季铵盐基团。
缓蚀剂GNP-C在1mol/l的盐酸中具有良好的缓蚀效果，随着药剂用量的增加缓蚀效果越好。GNP-C只适用于作中、低温酸洗缓蚀剂。
缓蚀剂GNP-C的缓蚀性能随时间变化的稳定性较好，在相对较短的时间内(＜11天)，该缓蚀剂的缓蚀率基本保持稳定；缓蚀剂GNP-C在高浓度的盐酸溶液中抗酸性较弱，适宜使用在中低浓度范围内的盐酸溶液中；通过缓蚀性能比较，本文研制的缓蚀剂GNP-C在酸溶液中的缓蚀性能要明显优于EDTMP，但当二者复配使用后的缓蚀效果要优于单独使用GNP-C时的缓蚀效果。