咪唑啉季铵盐表面活性剂的制备及其缓蚀性能的研究

进行了几种新型咪唑啉季铵盐的制备及其缓蚀性能的测定，通过实验发现季铵化咪唑啉阳离子表面活性剂的结构对其缓蚀性能有较大的影响，此外分析了咪唑啉季铵盐分子中疏水基碳链结构对其缓蚀性能的影响，对开发该类阳离子表面活性剂有一定的指导意义。     

新型缓蚀剂LAH的合成及其性能评价

通过优化分子结构设计,以甲醇反应法合成羟基月桂酸咪唑啉,采用氯乙酸钠法将羟基月桂酸咪唑啉缓(简称缓蚀剂LAH)与氯乙酸反应生成季铵盐以提高化合物的稳定性和水溶性。通过失重法实验研究缓蚀剂LAH在5%氯化钠饱和CO2水溶液中的缓蚀性能与缓蚀剂浓度、介质温度和腐蚀时间的关系。实验结果表明,缓蚀剂LAH具有良好的缓蚀性能,LAH是以抑制腐蚀阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

月桂酸类缓蚀剂的合成及性能评价

为解决金属腐蚀问题,合成了高效、低成本的金属缓蚀剂.首先,通过酰胺反应和环化反应合成单体化合物,并通过单体和氯化苄合成一种优异的咪唑啉类缓蚀剂.其次,将单因素实验和正交试验的结果进行条件筛选.最后,得出月桂酸类缓蚀剂的最佳合成条件.最佳合成条件为：月桂酸与二乙烯三胺最佳物质的量比为1∶1,催化剂质量分数为1.3 %,环化时间为2 h,中间体与氯化苄的最佳物质的量比为1∶1.2,季铵化反应时间为2 h,季铵化反应温度为60 ℃,最终缓蚀率可以达到97.74 %以上.     

微溶剂法合成咪唑啉缓蚀剂及性能评价

以油酸和羟乙基乙二胺为原料,甲苯作溶剂,采用微溶剂法经过酰胺化和成环反应合成咪唑啉缓蚀剂(1),又通过与氯化苄进行季铵化反应得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂(2),改善了水溶性.使用挂片失重法和电化学Tafel极化曲线法对缓蚀剂产品进行评价.并研究了缓蚀剂与KI复配后的缓蚀效果.结果表明,缓蚀效果随缓蚀剂浓度增加而增强,咪唑啉季铵盐的缓蚀性优于未季铵化的咪唑啉,缓蚀剂与KI复配后的缓蚀效果明显增强.极化曲线法标明咪唑啉季饺盐质量浓度为250mg/L,参与复配KI质量浓度为150mg/L时,其在20℃的1mol/L H2SO4腐蚀环境中的缓蚀率可达到98.2％.     

PbSe纳米晶的溶剂热法制备与表征

以Pb(Ac)2、Na2SeSO3分别作为铅源和硒源,自制的月桂酸硫脲咪唑啉季铵盐(SUDEI)作为表面活性剂,采用溶剂热法在醇水混合溶剂中得到不同形貌的PbSe纳米晶。通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对PbSe纳米晶进行了表征。探讨了制备PbSe纳米晶的最佳条件,当月桂酸硫脲咪唑啉季铵盐浓度0.05 mol.L-1,反应温度150℃,反应时间12h,可制得分散较好的粒径约50~100 nm的四方形硒化铅纳米晶。     

水热法制备均分散的硫化锌纳米晶聚集体

利用自制的月桂酸硫脲咪唑啉季铵盐(SUDEI)作为表面活性剂,在水热条件下制备出了均分散的面心立方β闪锌矿结构的ZnS纳米晶聚集体,聚集体粒径为20～50nm。通过透射电子显微镜、粒度分布仪、XRD和紫外可见吸收光谱等手段对硫化锌粒子进行了表征。得到制备均分散ZnS纳米晶聚集体的最佳条件为,月桂酸硫脲咪唑啉季铵盐2g·L-1,cZn2+=0.016mol·L-1,150℃放置12h,填充度为60%。     

咪唑啉型两性表面活性剂的结构分析

对仲酰胺和咪唑啉合成的两性表面活性剂的结构,本文分别利用高效液相色谱和硝酸银滴定的方法进行分析.证明了仲酰胺的两性化产品是单羧甲基化的仲酰胺;咪唑啉的两性化过程基本上是先水解后两性化的过程.     

咪唑啉缓蚀剂工艺条件优化及效果

在减缓金属腐蚀的研究中,为了缓解在酸性溶液、碱性溶液以及大气、土壤等介质中金属腐蚀较为严重的问题,对咪唑啉类缓蚀剂进行了工艺条件优化.采用静态失重法研究了碳钢在加入了缓蚀剂的盐酸溶液中的缓蚀性能.在最佳合成条件下苯甲酸与二乙烯三胺最佳摩尔比为1∶1.3,催化剂质量分数为1.2%,环化时间为1 h,咪唑啉中间体与氯化苄的最佳摩尔比为1∶1.1,季铵化反应时间为1 h,季铵化反应温度为70 ℃,缓蚀剂的最佳质量分数为1%,最终缓蚀率可以达到99.37%.     

油酸咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能的研究

以油酸、二乙烯三胺和氯乙酸钠为原料,采用两步真空脱水法合成了油酸咪唑啉及其季铵盐。利用静态挂片失重法和极化曲线研究了季胺化过程中加水量、原料配比、回流时间及缓蚀剂浓度对缓蚀效果的影响,确定了最佳工艺条件。     

清洁自转向剂合成与现场应用

以油酸、3-二甲氨基丙胺和氯乙酸钠为原料,通过缩合和季铵化两步反应合成一种甜菜碱型两性表面活性剂作为自转向剂,考察催化剂、原料物质的量比、反应温度、反应时间等因素对油酸转化率的影响,确定最佳工艺条件。合成产品与优选助剂形成清洁自转向酸体系,该转向酸体系均一稳定,鲜酸黏度低,易于泵入,当体系HCl质量分数降至3%时,体系黏度达到219 mPa·s,酸液体系遇到原油时发生破胶,破胶液黏度为3 mPa·s,无残渣,易于返排。现场应用结果表明,该体系转向效果良好,投产后增产效果明显。     

咪唑啉季铵盐的复配及缓蚀性能评价

用自制的油酸咪唑啉、月桂酸咪唑啉、苯甲酸咪唑啉季铵盐分别与丙炔醇(PRAL)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及二乙烯三胺五甲叉膦酸(DETPMP)进行复配,利用静态挂片失重法得出最佳复配条件∶油酸咪唑啉季铵盐质量浓度60 mg/L,按照质量比1∶0.6加入DETPMP,最高缓蚀率可达到93.7%。并用极化曲线法考察了复配缓蚀剂在饱和CO_2油田水中的协同缓蚀作用。     

咪唑啉石油管道防腐剂的制备

为制备得到一种可用于防止石油管道腐蚀的咪唑啉型防腐剂,以月桂酸和二乙烯三胺为原料,合成烷基咪唑啉类缓蚀剂中间体,再与二硫化碳反应制备硫脲基咪唑啉衍生物防腐剂.实验探讨了中间体合成过程中酸胺的摩尔比、反应温度、携水剂用量等对中间体产率的影响.利用红外光谱对中间体和硫脲基咪唑啉的结构进行表征,测试硫脲基咪唑啉的水溶性和乳化性能,采用静态失重法探讨硫脲基咪唑啉在腐蚀介质中对Q235钢的缓蚀性能.实验结果表明:咪唑啉中间体合成的最佳工艺为酸胺比为1∶1.3,反应温度为220℃,携水剂用量为25%.此工艺制备的硫脲基咪唑啉对酸性环境中碳钢的腐蚀具有较好的防腐性能.     

咪唑啉季铵盐的改性研究

以油酸、四乙烯五胺和氯化苄为主要原料合成了咪唑啉季铵盐,采用有机酸对其进行改性制得水溶性好的咪唑啉缓蚀剂。考察了反应物物质的量比、反应时间、反应温度对缓蚀率的影响。结果表明,当有机酸与咪唑啉委铵盐的物质的量比为1.1、反应时间为3h、反应温度为150℃时,得到的改性咪唑啉季铵盐溶解分散性良好。利用红外光谱对改性后的咪唑啉季铵盐的结构进行了表征,考察了咪唑啉缓蚀剂在水中的溶解分散性。结果表明,在质量分数为15%的盐酸介质中,90℃时咪唑啉缓蚀剂对碳钢的缓蚀率可以达到85%以上。     

无机复配体咪唑啉缓蚀剂的合成与应用

采用油酸和二乙烯三胺为原料合成出了咪唑啉季铵盐缓蚀荆，在50℃、5％的盐酸介质中用静态失重法对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子的协同作用进行了研究，得到了一个与咪唑啉季铵盐有最佳复配效果的复配体，咪唑啉季铵盐与I^-复配比为1：1（质量比）时，缓蚀剂的缓蚀效果最佳，在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀效率进行了研究。结果表明，新型缓蚀剂对A3钢的缓蚀率达到99％以上，较单独用咪唑啉季铵盐缓蚀效率提高了0．7％左右。     

十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成工艺优化

以环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠、十二烷基叔胺为原料合成了两性表明活性剂——十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱,并对其反应条件进行了优化.其季铵化反应的最佳工艺参数为:反应温度75℃,m(十二烷基叔胺)/m(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)=1∶1.3,乳化剂用量为总质量的1%,反应4 h后用滴加的方式加入适量碱性催化剂并调节pH=8.反应7 h后,叔胺转化率≥93%,活性物含量≥30%,游离胺含量<1%,硫酸盐灰分<13%,季铵盐含量<1%.     

新型Gemini表面活性剂的合成

以三氯氧磷与环氧氯丙烷为原料合成了1种新型中间体,再通过季铵化反应合成了系列新型季铵盐Gemini表面活性剂.通过正交实验确定了合成中间体的最佳反应条件为:三氯氧磷:环氧氯丙烷(摩尔比)=1:5,反应温度控制在110～120℃,反应时间为5 h.所得中间体及3个最终产物经提纯后通过FIR、13C-NMR进行了结构验证.     

Si—C型表面活性剂合成工艺研究

以聚二甲基甲基氢硅氧烷，Ｎ，Ｎ－二甲基丙烯胺，氯乙酸钠为原料，合成了Ｓｉ－Ｃ型表面活性剂，探讨了反应温度，催化剂用量及物料配对比聚二甲基甲基丙胺（Ｎ，Ｎ－二甲基）硅氧烷反应产率的影响，确定了较适宜的工艺条件。     

SUDEI-CuS混凝构筑球的制备及表征

以适量的月桂酸硫脲咪唑啉季铵盐(SUDEI)为表面活性剂,采用溶剂热法在NN二甲基甲酰胺(DMF)/乙二醇中140℃反应24h,制备出了花状的SUDEI-CuS混凝球。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)与UV-Vis等进行了表征,对SUDEI-CuS混凝球形成机理、结构的材料性能进行探索。同时发现SUDEI-CuS混凝球,具有较强的紫外可见吸收。     

新型季铵烷基阳离子单体YJJ的合成

以十二烷基二甲胺与环氧氯丙烷进行季铵化反应,合成新型长链烷基季铵阳离子单体十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵(YJJ)。通过对比实验,研究了反应介质及其用量、物料比、反应温度、反应时间对十二烷基二甲胺转化率的影响。最终确定了一条合成十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵(YJJ)的最佳工艺。物料比为n(环氧氯丙烷)∶n(十二烷基二甲胺)=1.2∶1,反应温度为55℃,反应时间为5h。     

月桂咪唑啉的合成及其硼酸衍生物反应条件的探讨

以月桂酸，β－羧乙基乙二胺合成了月桂咪唑啉，阐述了反应原理，并对其硼酸衍生物的反应条件进行了探讨。