[發(fā)明專利]一種嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110059112.4
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112876627A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玉花
• 申請（專利權(quán)）人: 張玉花
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/20;C08F220/56;C08G77/392;C23F11/173
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本發(fā)明公開了一種嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑及其制備方法，包括：1)制備氨基封端乙烯基硅油；2)制備含苯并咪唑硫醇單體，即2?(4?(1?甲基苯并咪唑?2?基)苯基)乙硫醇；3)硫醇單體與氨基封端乙烯基硅油進行巰基?乙烯基點擊反應(yīng)制備聚硅氧烷接枝苯并咪唑；4)以聚硅氧烷接枝苯并咪唑制備大分子引發(fā)劑，引發(fā)甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酰胺聚合，制得嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑；本發(fā)明提供的嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑分子水溶性好，并且低毒、無刺激性氣味，緩蝕能力強，可作為廣譜的金屬緩蝕劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機緩蝕劑，尤其涉及一種嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑及其制備方法。

背景技術(shù)

煉油廠常用的吸附成膜型緩蝕劑主要有吡啶類、酰胺類和咪唑啉類緩蝕劑，它們的共同特點是分子中含有氮原子，其緩蝕作用主要是靠氮原子與金屬的吸附作用來實現(xiàn)。但是長烷基側(cè)鏈的咪唑啉或酰胺類緩蝕劑有水解溫度較低，在較高溫度下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，持續(xù)抗腐蝕性不強，對某些具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的裝置適應(yīng)較差等特點，因此在某些特殊場合下容易發(fā)生失效或者造成腐蝕加劇等問題，因此提出以有機硅分子鏈代替長烷基側(cè)鏈獲得一種耐水解、耐高溫的含氮有機緩蝕劑。

中國專利CN104559764A介紹了一種嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑，用含氫硅油同咪唑啉加成反應(yīng)，制備不易水解咪唑啉的含硅緩蝕劑。其活性組分是在甲基苯基含氫聚硅氧烷為主鏈的線性大分子上枝接了在裝置的金屬內(nèi)壁表面具有吸附活性的多種取代基團，該結(jié)構(gòu)使每個線性大分子上帶有了多個吸附活性位點，因此比現(xiàn)有技術(shù)中的烷基咪唑啉或烷基酰胺類緩蝕劑具有更高的吸附活性，同時多活性位點同時吸附在金屬表面的“釘扎”效應(yīng)大大提高了緩蝕劑活性分子吸附成膜的穩(wěn)定性，該方法制備工藝引入耐高溫的有機硅元素，擴大了緩蝕劑使用溫度范圍；但該嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑存在水溶性相對不足，采用硅氫加成制備方法的條件苛刻，產(chǎn)率低的缺點。CN106801228B公開了一種含硅咪唑啉緩蝕劑，該緩蝕劑為以含咪唑啉的聚乙醇為封端聚硅氧烷，雖然提高了緩蝕劑的水溶性，但咪唑啉密度低，不能形成上述“釘扎”效應(yīng)，因此在緩蝕劑活性分子吸附成膜的穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種改進方案，設(shè)計合成一種三嵌段(親水-PDMS-親水)聚合物，其中中間段聚硅氧烷側(cè)基接枝苯并咪唑，即可以滿足水溶性的同時，也能形成“釘扎”效應(yīng)，反應(yīng)采用高活性的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合和點擊化學(xué)反應(yīng)，緩蝕劑分子結(jié)構(gòu)易于控制，轉(zhuǎn)化率高。

所述嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑，具有如下分子式：

式中，x的取值為15～25，y的取值為3～8，m和n的取值為12～18。

上述嵌段有機硅苯并咪唑緩蝕劑的反應(yīng)流程及制備方法如下：

(1)制備氨基封端乙烯基硅油(PVMS-NH₂)

在堿催化下，以1,3-雙(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(AMM)為封端劑，四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷(D₄^V)和八甲基環(huán)四硅氧烷(D₄)開環(huán)聚合制備氨基封端乙烯基硅油(PVMS-NH₂)；

所述D₄、D₄^V和AMM的投料摩爾比例為10～25:3～8:1。

所述堿催化為以四甲基氫氧化銨作為堿。

所述四甲基氫氧化銨的投入量為D₄質(zhì)量的0.2％。

(2)制備2-(4-(1-甲基苯并咪唑-2-基)苯基)乙硫醇(BZHS)

在二甲苯中，4-(2-溴乙基)苯甲酸與N-甲基-1,2-苯二胺在氮氣環(huán)境下酰化反應(yīng)，進一步升溫進行環(huán)化反應(yīng)制備2-(4-溴乙基苯基)-1-甲基苯并咪唑；