苯并咪唑类缓蚀剂的合成及其在水基防锈液中的应用

发布时间：2017-01-05 15:03

本文关键词：苯并咪唑类缓蚀剂的合成及其在水基防锈液中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《中北大学》 2015年

苯并咪唑类缓蚀剂的合成及其在水基防锈液中的应用

王青

【摘要】：金属的锈蚀不仅使工件在外形、色泽以及机械性能等方面受到损坏，更重要的是造成了直接或间接的经济损失，本文结合绿色制造的理念，针对碳钢制品短期防锈，研制了一种新型水基防锈液。（1）剖析了一种现有进口防锈液，通过TGA、FT-IR、ESI-MS、1H-NMR等方法得到了其主要成分及含量，分析发现成分中含有单乙醇胺、单乙醇胺硼酸盐、亚硝酸钠等物质，其中，亚硝酸钠具有强致癌基因，目前多国已明令禁止其在防锈液中的应用。（2）以三聚氯氰、脂肪胺、2-氨基苯并咪唑以及氨基乙磺酸为原料，合成了三种具表面活性苯并咪唑类缓蚀剂2-正己氨基-4-（苯并咪唑-2-基）-氨基-6-（2-磺基乙基）-氨基-1,3,5均三嗪（C6B），2-正辛氨基-4-（苯并咪唑-2-基）-氨基-6-（2-磺基乙基）-氨基-1,3,5均三嗪（C8B）和2-正十二氨基-4-（苯并咪唑-2-基）-氨基-6-（2-磺基乙基）-氨基-1,3,5均三嗪（C12B），通过FT-IR、ESI-MS、1H-NMR确定了产物的结构。（3）采用静态失重、极化曲线、交流阻抗以及扫描电镜法考察了2-氨基苯并咪唑、C6B以及C8B三种苯并咪唑类缓蚀剂在1mol/L HCl溶液中对45＃碳钢的缓蚀行为。与2-氨基苯并咪唑相比，C6B和C8B具有优良的缓蚀性能，且随着缓蚀剂浓度的增加，其缓蚀效果逐渐增强；研究范围内缓蚀剂的缓蚀率随着其分子中疏水链的增长而明显提高，其中C8B的缓蚀性能更佳；在25℃下，1mol/L HCl溶液中，当C8B使用浓度达到0.9g/L时，缓蚀率为98.6%；极化曲线结果显示，三种缓蚀剂是以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。（4）以C6B替代进口防锈液中的亚硝酸钠，对原有配方进行优化，以单片防锈试验为标准，，通过响应曲面法筛选得到最佳配方：单乙醇胺为6.23%，单乙醇胺硼酸盐为5.84%，C6B为0.41%，聚乙二醇600为0.5%，羧甲基纤维素钠为0.2%，有机硅消泡剂为0.05%（其余成分为水），其最佳使用浓度为8%。通过理化性质及扫描电镜对比防锈液性能，在研究范围内自制水基防锈液防锈性能优良，且稍优于进口防锈液性。

【关键词】：
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.42
【目录】：

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