环境友好型聚天冬氨酸衍生物的合成及其阻垢性能

利用马来酸酐热缩聚产物聚琥珀酰亚胺(PSI)和硫脲,合成了一种聚天冬氨酸衍生物。优化了PSI与硫脲的反应条件,通过红外光谱对聚天冬氨酸衍生物的结构进行了表征,考察了聚天冬氨酸衍生物的阻垢性能,分析了其阻垢机制。结果表明:以硫脲对PSI进行开环,当硫脲用量为1 g,改性缩聚温度为100℃,反应时间为2.5 h时,获得改性PASP产品的阻垢效果最佳;红外光谱证明了硫脲的一个氨基与原支链上的羧基发生缩合,生成酰胺键,在聚天冬氨酸侧链上增加了新的官能团;聚天冬氨酸衍生物用量为10 mg/L时,阻垢率可达到90%以上。     

钨酸盐与聚天冬氨酸对碳钢协同缓蚀作用的研究

通过失重法研究了钨酸钠与聚天冬氨酸（PASP）对碳钢的协同缓蚀效应,实验发现,钨酸钠与PASP对自来水中的碳钢有协同缓蚀作用,加入锌离子可将复配缓蚀剂的缓蚀率提高到97．68％。碳钢的极化曲线研究发现钨酸钠－PASP和钨酸钠－PASP－Zn^2 复配缓蚀剂均以抑制阳极反应为主,碳钢表面的荧光分析表明,介质中投加锌离子会使PASP在碳钢表面的吸附量减少,碳钢表面膜的红外光谱表明,聚天冬氨酸中的羧基电离后,与碳钢表面的金属离子生成离子键。     

聚天冬氨酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究

研究配制了一种高效的绿色阻垢缓蚀剂,其组成为聚天冬氨酸(PASP)、聚丙烯酸(PAA)和2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA).通过碳酸钙沉积法对PASP及其复配物的阻垢性能进行了实验,得到其最优配方为m(PASP)∶m(PAA)∶m(PBTCA)=6∶1∶1.用旋转挂片法对复配物最优配方的缓蚀性能进行了测试.在测试条件下,该复配物阻垢率能达到91.71％,对碳钢的缓蚀率可达到92.23％,是一种性能优良的阻垢缓蚀剂.     

电化学法研究硝酸体系中聚天冬氨酸对碳钢的缓蚀作用

利用极化曲线和电化学阻抗法研究了0.1 mol/L硝酸溶液中聚天冬氨酸(PASP)对碳钢的缓蚀作用。结果表明,20℃时,在试验范围内,随着PASP浓度增大缓蚀效率增大,当体系中添加0.5 g/L PASP时,缓蚀效率达到85.3%,聚天冬氨酸对碳钢是以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂;根据电化学阻抗数据,利用EQUIVCRT软件拟合的等效电路为R(RC)((RW)Q)。     

酸性体系中聚天冬氨酸对碳钢的缓蚀作用初探

用电化学方法研究了在酸性环境中聚天冬氨酸(PASP)对45#碳钢的缓蚀作用及影响因素。结果表明:PASP具有一定的缓蚀保护作用;缓蚀效率随添加PASP浓度增加而增大;当PASP含量达到10 g/L时,缓蚀效率的增加趋势相对稳定,添加PASP 50 g/L时缓蚀效率达到80%以上;碳钢在介质中的浸泡时间、环境温度和碳钢基材表面状态均可影响PASP的缓蚀效果。     

磺酸甲胺基聚环氧琥珀酸的合成及缓蚀性能

以马来酸酐为原料,钨酸钠为催化剂,双氧水为氧化剂,合成了环氧琥珀酸钠。在引发剂存在下,以环氧琥珀酸钠和氨基甲磺酸为原料,合成了磺酸甲胺基聚环氧琥珀酸(SMA/PESA),并对其进行了红外表征。利用旋转挂片腐蚀试验法对其缓蚀性能进行了评价,实验结果表明:SMA/PESA是一种吸附膜型缓蚀剂,结构中含有羧基、醚基、胺基、羟基、磺酸基等多种亲水性基团,它不仅可有效地提高化合物溶解性,还可在金属表面形成配位化合物而发生化学吸附,从而对其缓蚀性能起到增强作用,多种官能团的协同效应使其缓蚀性能大幅提高。SMA/PESA对循环冷却水中A3碳钢的腐蚀具有良好的抑制作用,当投加量为100mg/L时,缓蚀率达85.9%。     

聚(柠檬酸-天冬氨酸)的合成及其阻垢缓蚀性能

采用热缩聚法制备了聚(柠檬酸-天冬氨酸),并用红外光谱和凝胶色谱对其进行了表征。采用静态阻垢法研究了不同条件下制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)对硫酸钙的阻垢性能。采用电化学方法研究了在3.5%(质量分数)氯化钠溶液中聚(柠檬酸-天冬氨酸)对铜的缓蚀性能。结果表明:当天冬氨酸与柠檬酸物质的量之比为1∶1时,制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)(产物C)对硫酸钙的阻垢性能最好,阻垢率达97%,其在3.5%氯化钠溶液中对铜的缓蚀效果也很好。当产物C质量浓度为200mg/L时,对铜的缓蚀率可达81.6%。即制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)具有良好的阻垢缓蚀性能。     

固定化溶菌酶的缓蚀机理及性能

采用物理吸附方法将溶菌酶固定在MCM-41介孔分子筛上,并与化学缓蚀剂[氨基三亚甲基膦酸(ATMP)与聚天冬氨酸(PASP)]复配用作循环冷却水缓蚀剂。利用电化学法分析复配缓蚀剂的缓蚀机理,并用失重法所测得的复配缓蚀剂缓蚀性能为指标优化复配条件。结果表明:复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,可以同时抑制腐蚀过程的阴极反应与阳极反应,最佳复配方案为固定化溶菌酶投加量0.7g/L、ATMP质量浓度10mg/L、PASP质量浓度20mg/L,缓蚀率可达88.55%,循环冷却水对碳钢腐蚀速率降至0.017 3mm/a,作用时间为11~13d。     

ATA及其与PASP复配在3.5%NaCl溶液中对碳钢的缓蚀作用

为寻找新的缓蚀荆来解决碳钢的腐蚀问题,采用极化曲线和交流阻抗方法,研究了3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)及其与聚天冬氨酸(PASP)复配在3.5%NaCl溶液中对碳钢的缓蚀作用,并对比观察了碳钢在未加和加入复配缓蚀荆的3.5%NaCl溶液中浸泡后的腐蚀形貌.结果表明:ATA在3.5%NaCl溶液中对碳钢具有缓蚀作用,属阳极型缓蚀剂,其添加量以25 mg/L为最好,此时的缓蚀效果最佳,缓蚀率可达93.51%;ATA和PASP复配在3.5%NaCl溶液中对碳钢具有缓蚀协同作用,且15 mg/L ATA和10 mg/L PASP复配时的缓蚀协同作用最好,缓蚀率高达99.89%.     

半胱氨酸衍生物的合成及缓蚀性能

合成了三种半胱氨酸衍生物,运用红外光谱对其结构进行了表征。采用失重法极化曲线法和电化学阻抗法研究了三种半胱氨酸衍生物对酸洗碳钢的缓蚀行为。失重试验结果表明,缓蚀率由大到小的顺序为S-苄基半胱氨酸>S-己基半胱氨酸>S-丁基半胱氨酸,当前两者浓度为800mg/L时缓蚀率都达到了98%以上。极化曲线表明,S-苄基半胱氨酸和S-丁基半胱氨酸均为混合型缓蚀剂,S-己基半胱氨酸在低浓度(50mg/L)时为阴极型缓蚀剂,高浓度(>50mg/L)时为抑制阴极为主的混合型缓蚀剂;电化学阻抗测试表明碳钢表面电荷转移电阻随缓蚀剂浓度增加而增大。     

Copper corrosion inhibition by polyaspartic acid and imidazole

This work reveals the corrosion inhibition effect of polyaspartic acid (PASP) and imidazole (IM) on copper in 3 wt% aminosulfonic acid acting as mixed‐type inhibitor of predominant cathodic effect. Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy work prove that at 30 °C, 1.0 g/L PASP alone gave the best inhibitory effect of 89.8%; the inhibition efficiency could reach up to 95.4% when combining PASP and IM at the same ratio in total of 1.0 g/L. The anti‐corrosion mechanism of PASP and IM on copper is proposed from the characteristic molecular structures of these two chemicals.     

Polyaspartic acid as a green corrosion inhibitor for carbon steel

The inhibitor effect of the environmentally friendly corrosion inhibitor polyaspartic acid (PASP) on the corrosion of carbon steel in 0.5 M H₂SO₄ was investigated by weight loss, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and scanning electron microscopy (SEM). Polarization curve results clearly reveal the fact that PASP is a good anode‐type inhibitor. EIS results confirm its corrosion inhibition ability. The inhibition efficiency increases with increasing PASP concentration, and the maximum inhibition efficiency was 80.33% at 10 °C. SEM reveals that a protective film forms on the surface of the inhibited sample. The adsorption of this inhibitor is found to follow the Freundlich adsorption isotherm. A mechanism is proposed to explain the inhibitory action of the corrosion inhibitor.     

采油用高温缓蚀阻垢剂的研究及应用

目的通过化学防腐技术,解决油田生产中高温油井腐蚀结垢影响油田正常生产的难题。方法进行挂片失重实验和容量分析实验,开展现场水质分析和垢样分析,通过正交实验研究不同种类缓蚀阻垢剂在不同添加量、不同温度下对缓蚀效率、阻垢效率的影响。结果在明确油井腐蚀结垢原因的基础上,有针对性地研制出了以咪唑啉衍生物和有机膦酸盐等为主,以耐高温的氟碳咪唑啉为辅的HZG系列缓蚀阻垢剂。其缓蚀阻垢效果较好,缓蚀率达90%以上,阻垢率达95%以上,有效缓解了高温油藏(大于100℃)油井井筒腐蚀、结垢的问题。经10口井现场应用,铁离子下降率平均达到82%,钙离子浓度明显上升,平均检泵周期延长了2.2倍。结论氟碳咪唑啉的加入有效提高了缓蚀阻垢剂的耐温性。HZG系列缓蚀阻垢剂用于现场的缓蚀阻垢效果较好,解决了高温油井腐蚀结垢的难题。     

复配咪唑啉缓蚀剂性能评价

以水溶性咪唑啉为主剂与其它增效剂复配出一种用于催化裂化分馏塔顶的缓蚀剂。通过失重法分析了缓蚀剂在盐酸介质和催化裂化分馏塔顶酸性水介质中A3钢的缓蚀率。结果表明,pH为3.5,腐蚀时间8h,温度50℃,该缓蚀剂加剂量150μg/g时,缓蚀率可达98.24%,远低于我国石油天然气行业标准规定的指标。     

新型巯基三唑化合物对HCl介质中碳钢的缓蚀作用研究

合成了两种新型巯基三唑化合物，分别采用腐蚀失重法、动电位扫描极化曲线和交流阻抗法研究了其在1．0mol／L HCl介质中对Q235钢的缓蚀作用，分析了缓蚀作用机理．结果表明：对碳钢在1．0mol／L HCl溶液中，合成的巯基三唑化合物是性能优异的缓蚀剂．     

烧结NdFeB材料镀层失效的分析和预防

目的研究烧结NdFeB材料镀层失效的问题。方法通过SEM和电化学的测试方法,包括极化曲线、交流阻抗和零电荷电势等确定失效的主要原因是镀层内部NdFeB的腐蚀,降低了镀层结合力。结果植酸衍生物可以有效抑制镀层内部的腐蚀。吸附能0adsDG为27.93 k J/mol,表明这种吸附是以物理吸附为主,化学吸附为辅。结论缓蚀作用机制主要是植酸衍生物分子吸附在NdFeB表面,阻止了腐蚀的发生。     

衣康酸改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能的研究

目的为了拓宽聚环氧琥珀酸(PESA)的应用范围,合成了衣康酸改性聚环氧琥珀酸衍生物(IA-PESA),拟提高PESA的阻垢缓蚀性能。方法用顺酐合成环氧琥珀酸(ESA)和聚环氧琥珀酸(PESA),再利用ESA与衣康酸(IA)聚合制得IA-PESA,研究了IA-PESA的阻垢和缓蚀等综合性能。用FT-IR对PESA和IA-PESA进行表征。用黏度法测定了PESA和IA-PESA的分子量。结果在静态阻垢实验中,对CaCO_3阻垢率达到90%以上,对CaSO_4阻垢率高达95%,甚至100%。IA-PESA分散Fe(Ⅲ)和稳定Zn~(2+)性能明显好于PESA。在静态失重实验中,当IA-PESA与PESA的用量均为150 mg/L时,加IA-PESA的腐蚀速率明显小于加PESA的腐蚀速率。对钙垢和腐蚀试片的SEM研究表明,IA-PESA使致密度较高、晶格结构规整的CaCO_3和CaSO_4钙垢改变为致密度较低、疏松、形状不规整的晶型结构。IA-PESA使试片未发生均匀腐蚀和点蚀,表面光滑。结论在相同测试条件下,IA-PESA的阻垢、缓蚀、分散Fe(Ⅲ)和稳定锌性能都好于PESA,改变了设备表面钙垢的晶型结构,减少了垢下腐蚀,缓蚀作用明显。     

一种无毒水基防锈剂的研制及其性能

目的研制一种无毒、高效的水基防锈剂。方法以植酸、聚天冬氨酸为主要成分,添加钼酸钠和苯甲酸钠作为助剂,筛选出聚乙二醇和聚乙烯醇作为高分子成膜剂,配制防锈剂。通过单因素实验和正交试验确定防锈剂的最佳配方,并与亚硝酸盐型防锈剂进行防锈效果对比。结果植酸与聚天冬氨酸有较好的复配作用,助剂和高分子成膜剂的存在可有效增强防锈膜的耐蚀性。防锈剂最佳配方为:植酸60 mL/L,聚天冬氨酸25 mL/L,钼酸钠6 g/L,苯甲酸钠22 g/L,聚乙二醇4 g/L,聚乙烯醇5 g/L。该防锈剂成膜后,平均CuSO4点滴时间达75 s,耐盐水浸泡23 h,耐中性盐雾28 h,防锈效果良好。结论无毒型防锈剂的防锈效果与亚硝酸盐型相比,存在一定差距,但其不含有毒物质,值得推广使用。