含磷有機硅化合物的制備及其緩蝕性能的研究.pdf

1、基于有機硅化合物和含磷化合物具有優(yōu)異防腐蝕性能的特點，本文設計、合成了幾種含磷有機硅化合物，并研究了其緩蝕性能。運用Mannich反應制備了含磷有機物，即:N，N-二亞甲基膦酸基正丙胺(DPPA)、N，N-二亞甲基膦酸基氨丙基二甲基硅醇(DPDS)和N，N-二亞甲基膦酸基氨丙基甲基硅二醇(DPMS)。同時還以不同分子量的側氨丙基硅油和磷酸酯化合物為原料制備了含磷酸酯基聚硅氧烷(PEPS)。通過1H-NMR、13C-NMR和31P-NMR

2、等表征手段證明了上述幾種物質的結構。運用電化學方法（極化曲線和阻抗譜圖），研究了三種化合物(DPPA、DPDS和DPMS)在硫酸溶液中對金屬鐵防腐蝕能力的影響。測試結果表明，三種緩蝕劑屬于混合型緩蝕劑。通過分析傅里葉轉換紅外光譜(FT-IR)和X射線光電子能譜(XPS)得出，緩蝕劑通過膦基成功地吸附在金屬表面。分析吉布斯自由能數(shù)據(jù)可以確定，緩蝕劑在金屬表面的吸附為Langmuir等溫吸附，吸附過程為化學吸附。在金屬表面吸附的DPMS分子

3、與鄰近分子發(fā)生縮合反應，自組裝形成一層致密的保護膜。這種方式增加了緩蝕劑在金屬表面的覆蓋面積及吸附穩(wěn)定性，所以DPMS的緩蝕性能比DPPA和DPDS的要高。同時通過極化曲線還研究了乙二胺四甲義膦酸(EDTMS)、己二胺四甲叉膦酸(HDTMS)、膦酸酯基硅氧烷(PAES)和癸基亞膦酸酯(EDPP)對金屬的防腐蝕性能。結果表明，在一定程度上吸附中心的個數(shù)及分子量可以影響緩蝕劑在金屬表面的吸附面積和穩(wěn)定性。
　　為了進一步提高DPDS的

4、防腐蝕性能，采用極化曲線和阻抗譜圖法研究了DPDS與無機鹽復配的緩蝕性能。測試結果表明，DPDS與碘化鉀復配為混合型緩蝕劑。通過分析傅里葉轉換紅外光譜和X射線光電子能譜說明，緩蝕劑成功地吸附在金屬表面。分析吉布斯自由能數(shù)據(jù)可以確定，緩蝕劑在金屬表面的吸附過程為化學吸附。通過計算協(xié)同參數(shù)，S＞1，證明了緩蝕劑和碘化鉀之間的作用為協(xié)同緩蝕作用。碘離子首先吸附在金屬表面，緩蝕劑分子依靠膦基直接吸附在碘離子層。這種吸附方式增強了緩蝕劑DPDS在