三聚氰胺衍生物在高温油田采出水中的缓蚀作用及其机制

摘要

以三聚氰胺为基体,通过2步反应制备了三聚氰胺衍生物——三聚氰胺缩甲醛丁二酸钠(MFSS)。采用质量损失法、极化曲线法、交流阻抗法和量子化学计算考察了MFSS在高温模拟油田采出水中对X80钢的缓蚀性能及其缓蚀机制。质量损失分析表明,当MFSS缓蚀剂质量浓度为180 mg/L时,在60℃和80℃下X80钢的缓蚀率分别可达91.9%和93.7%,说明MFSS可有效地抑制X80钢在油田采出水中的腐蚀;电化学分析表明,MFSS缓蚀剂对X80钢腐蚀的阴、阳极反应过程均有抑制作用,但其抑制阳极反应更为显著,属于以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂;量子化学计算表明,MFSS分子的HOMO轨道主要集中在胺基基团以及—C=N基团上,三嗪环通过π电子与Fe的螯合作用而平行吸附于Fe(001)面上,缩甲醛丁二酸酯取代基则在Fe(001)面的竖直方向。