一種聚合型咪唑啉緩蝕劑及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種油田鋼鐵材料緩蝕劑及其制備方法，所述緩蝕劑是烷基化咪唑啉的均聚物，分子量為2000-6000，制備方法主要包括三步：第一步：由低聚丙烯酸與多胺化合物反應，制備聚丙烯酸基咪唑啉。第二步：由聚丙烯酸基咪唑啉與氯化芐反應，制備烷基化的聚丙烯酸基咪唑啉。第三步：減壓蒸餾分離出未反應的過量小分子原料。新型聚合物緩蝕劑可以通過分子中多個咪唑啉雜環基團在金屬表面形成多點吸附，增強了緩蝕劑在金屬表面的結合力，從而提高了緩蝕效率。
【專利說明】一種聚合型咪唑啉緩蝕劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼鐵材料的緩蝕劑防腐技術，特別是油田污水管線和注水管線的緩蝕劑制備方法。
【背景技術】
[0002]石油工業是最受腐蝕困擾的工業之一，油氣田開發過程中環境復雜，各種生產管柱及集輸管道經常會被嚴重腐蝕，造成巨大的經濟損失。各油田最常用的防腐方法就是添加緩蝕劑，既經濟有效又不影響油田的正常生產。當前采用的緩蝕劑主要包括多胺、曼尼希堿、含氮雜環化合物如吡啶和咪唑啉、有機磷、炔醇和炔氧甲基胺等，這些有機化合物在鋼鐵表面形成吸附膜而抑制腐蝕。咪唑啉又稱間二氮雜環戊烯，它的五元雜環中含有兩個互為間位的氮原子及一個雙鍵。咪唑啉作為緩蝕劑于1949年首次在美國獲得了專利US2466517，因其無特殊的刺激氣味、熱穩定性好、毒性低等特點在國內外的油田中大量使用，其緩蝕效果優良，尤其可以針對含硫化氫/ 二氧化碳腐蝕環境。但截至目前都使用油酸等脂肪酸生成的小分子咪唑啉，比如目前國內最早的咪唑啉緩蝕劑專利CN89108825.3。
[0003]有機緩蝕劑可以分為小分子型和聚合型兩類。腐蝕發生于金屬本體的晶格缺陷或者金屬表面的氧化膜/鈍化膜被破壞所形成的不均勻性，有機小分子緩蝕劑是一種特殊的表面活性劑，可以依靠分子間力進行自組裝形成超分子結構:其一端親鋼鐵本體而吸附于薄弱位點，另一端因憎水效應而聚集形成對腐蝕介質的阻礙。許多緩蝕劑通過在金屬表面原位聚合生成更加穩定的保護膜，顯示良好的緩蝕效果，如高溫緩蝕劑丙炔醇。聚合型緩蝕劑是一種新型的緩蝕劑，可以視為已經預組裝的小分子緩蝕劑集合，從而可以在金屬表面自動協同。線性無機聚合物多聚磷酸鹽作為緩蝕劑和有機膦酸-羧酸共聚物作為緩蝕阻垢劑在水處理中已有較長歷史。為解決有機膦酸富營養化的問題而開發的環保型聚合型緩蝕劑包括聚天冬氨酸CN201110361241，聚環氧琥珀酸鈉CN200910015397.0，聚苯胺CN200410011260.5 和生物大分子如殼聚糖 CN201010239234.3 和 CN200910017837.6。但目前尚沒有聚合型的咪唑啉緩蝕劑的報道出現。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種聚合咪唑啉緩蝕劑，上述目的是通過如下技術方案實
CH2V
現的:一種聚合咪唑啉緩蝕劑，其具有式(I)所示結構:
【權利要求】
1.一種聚合咪唑啉緩蝕劑，其具有式(I)所示結構
2.如權利要求1所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中R1優選為-H，-CH2CH2NH2,-CH2CH2OH, -CH2CH2NHCH2CH2NH2o
3.如權利要求1或2所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中所述烷基C1-C6的烷基，優選為C1-C3的烷基，更具體為甲基、乙基、正丙基和異丙基。
4.如權利要求1-3任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中所述芳基優選為苯基、1-萘基、2-萘基、鄰甲基苯基、對甲基苯基。
5.如權利要求1-4任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中所述芳烷基優選芐基、苯乙基、蔡甲基。
6.如權利要求1-5任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中Α—優選為鹵素陰離子，更優選為 Cr、r、Br-。
7.如權利要求1-6任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑的制備方法，包括將聚丙烯酸與 多胺反應，經過兩步脫水，得到
8.如權利要求7所述的方法，包括將聚丙烯酸與有機多胺按照1:1~3的比例與二甲苯加入到帶有分水器、攪拌器和冷凝管的圓底燒瓶中，在100~150°C下回流3~6h，再在160~250°C下回流4h左右，得到淺黃色液體；得到的產物冷卻到100°C，在攪拌條件下用滴液漏斗滴加入氯化芐，按摩爾比1:1進行烷基化反應，保溫反應5h ;降溫至室溫，進行減壓蒸餾，除去未反應的過量小分子原料，得到聚合咪唑啉緩蝕劑。
9.如權利要求1-6任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑在作為鋼鐵緩蝕劑中的應用。
【文檔編號】C23F11/173GK103469211SQ201310361557
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】唐能攀, 汪俊, 姚兵, 操衛平, 黃可明 申請人:四川仁智石化科技有限責任公司