[發明專利]水溶性聚氨酯緩蝕劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710298521.3
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107164767B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 趙海超;李香玉;劉桐;李靖宇;鄭文茹;王立平
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C23F11/173
• 分類號: C23F11/173;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/66
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種水溶性聚氨酯緩蝕劑及其制備方法與應用。所述制備方法包括：以重量份數計，將10～30份聚乙二醇類化合物溶于有機溶劑中，并加入20～60份氰酸酯類化合物和1～3份催化劑于15～80℃混合反應，獲得第一反應混合物；向所述第一反應混合物中加入10～30份苯胺低聚物，并于20～100℃反應，再經后處理獲得所述水溶性聚氨酯緩蝕劑。本發明提供的新型水溶性聚氨酯緩蝕劑的制備工藝簡單，原料廉價易得，同時所獲的水溶性聚氨酯緩蝕劑使用方法簡單，加水稀釋即用，緩釋時間長且穩定，安全環保，而且用量少，使用效果好，例如當該水溶性聚氨酯緩蝕劑的濃度為200mg/L時，對碳鋼緩蝕率高達97.28％，適用于大規模應用。

技術領域

本發明涉及一種緩蝕劑，特別涉及一種水溶性聚氨酯緩蝕劑及其制備方法與應用，屬于金屬防腐技術領域。

背景技術

在油氣開采和輸運過程中，由于高流速和各種腐蝕介質的聯合作用，金屬設備和管道遭到異常劇烈的腐蝕和磨蝕，導致設備的壽命減短，造成巨大經濟損失。據國外權威機構估計，如果防腐蝕技術得到充分應用，腐蝕損失的30％～40％可以挽回。實踐表明，緩蝕劑保護技術作為一種經濟，有效而通用性強的金屬腐蝕控制方法，將特別適合在油氣井及集輸系統中應用。

目前，國內外大量采用鉻酸鹽、亞硝酸鹽等作為水溶性緩蝕劑，這類緩蝕劑雖然性能良好，但用量較大，可行性差，而且當緩蝕劑用量不足時反而會導致嚴重的局部腐蝕，并且一般都有毒，由于生態環境問題日益被重視，所以這類物質在許多環境下已被禁止使用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種水溶性聚氨酯緩蝕劑及其制備方法與應用，以克服現有技術的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明一方面提供了一種水溶性聚氨酯緩蝕劑的制備方法，可以包括：

將聚乙二醇類化合物溶于有機溶劑中，并加入氰酸酯類化合物和催化劑于15～80℃進行混合反應，獲得第一反應混合物；

向所述第一反應混合物中加入苯胺低聚物，并于20～100℃反應，再經后處理獲得所述水溶性聚氨酯緩蝕劑。

進一步的，所述制備方法包括：以重量份數計，將10～30份聚乙二醇類化合物溶于有機溶劑中，并加入20～60份氰酸酯類化合物和1～3份催化劑，于15～80℃持續攪拌2～4h獲得第一反應混合物；和/或，所述苯胺低聚物的用量為10～30重量份。

進一步的，所述催化劑包括三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。

進一步的，所述制備方法包括：向所述第一混合溶液中加入苯胺低聚物，并于20～100℃反應2～4h，獲得第二反應混合物；對所述第二反應混合物進行后處理，獲得所述水溶性聚氨酯緩蝕劑。

更進一步的，所述后處理包括：向所述第二反應混合物內加入正己烷和/或石油醚，獲得沉淀物，將所述沉淀物于室溫下真空干燥，獲得所述水溶性聚氨酯緩蝕劑。

進一步的，所述聚乙二醇類化合物包括平均分子量為200～8000的聚乙二醇，優選平均分子量為1000～4000的聚乙二醇。

進一步的，所述有機溶劑包括四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、環丁砜三乙酸甘油酯、磷酸三乙酯、氯仿中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。

優選的，所述有機溶劑選自四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺，但不限于此。

進一步的，所述的氰酸酯類化合物包括甲苯二異氰酸酯和/或二苯甲烷二異氰酸酯，但不限于此。

進一步的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚體、苯胺四聚體、苯胺五聚體、苯胺六聚體中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。