双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及缓蚀机理

作者：阳清正; 张太亮^*; 刘从胜; 白毅; 程鑫; 郑存川^*

来源：化工进展, 2023, 42(10): 5436-5444.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2169

• 双子型咪唑啉季铵盐
• 腐蚀
• 电化学
• 缓蚀剂
• 缓蚀性能
• 吸附作用

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(1H 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CO2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/cm2减小到14.5μA/cm2，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。

• 单位
  化学化工学院; 中国石油集团渤海钻探工程有限公司; 西南石油大学