乙醇胺改性聚环氧琥珀酸衍生物的合成及其阻垢缓蚀性能

摘要

目的为了改变绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)单一性的功能结构,合成乙醇胺改性的多功能聚环氧琥珀酸衍生物(MEA-PESA),以提高PESA阻垢缓蚀性能,并证明MEA-PESA阻垢缓蚀机理。方法顺酐通过环化反应得到环氧琥珀酸(ESA),再通过聚合反应得到PESA,通过PESA与乙醇胺(MEA)氨解缩合,反应得到MEA-PESA,通过红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(HNMR)表征了PESA和MEA-PESA的结构。利用电化学极化曲线研究了MEA-PESA的缓蚀机理。结果MEA-PESA合成的最佳条件:聚环氧琥珀酸与乙醇胺的质量比为10∶7,改性温度为80℃,改性时间为2 h,搅拌速率为1500 r/min。当MEA-PESA的质量浓度为16 mg/L,阻碳酸钙可达95%,阻磷酸钙可达97%;MEA-PESA的质量分数为150 mg/L时,缓蚀率可达73%,比等浓度PESA提高了12%。利用扫描电镜和红外光谱对钙垢的晶型进行了考察,谱图峰值发生移动,出现不稳定结构的峰,稳定结构的峰减小,电镜图中的晶型结构由紧密变得疏松。MEA-PESA为抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,腐蚀电流减小,腐蚀电位增大。结论在相同的阻垢、缓蚀实验条件下,MEA-PESA阻碳酸钙、磷酸钙和缓蚀性能都优于PESA,极大地拓宽了PESA的应用范围。