4-(N,N -二正丁基)-胺甲基嗎啉的合成及其氣相緩蝕

氣相緩蝕劑 (V apo r Phase Inh ib ito r) 是一類使用時不與金屬直接接觸, 在常溫下通過揮發(fā) 到達金屬表面而起作用的防銹化學品。 由于它具有使用方便, 不受設備幾何結構限制的優(yōu)點, 所以發(fā)展較快, 成為防止大氣腐蝕的主要材料之一, 廣泛用于軍工、 機械儀表、 汽車和醫(yī)療器械 等行業(yè)。 目前國內外常用的商品化氣相緩蝕劑品種較少, 且對人體和環(huán)境均有一定的毒性, 如 亞硝酸二環(huán)己胺 (V P I2260) 和碳酸環(huán)己胺 (V P I2450) 等, 因而開發(fā)出對環(huán)境無公害的氣相緩蝕 劑逐漸受到人們的重視[1 ]。 嗎啉是蒸汽冷凝系統(tǒng)最早采用的氣相緩蝕劑之一, 嗎啉衍生物的毒 性較低, 具有廣泛的生物和生理活性, 大量應用于醫(yī)藥、 殺菌劑、 除草劑等方面[2, 3 ]。 曾有報道嗎 啉的苯甲酸、 鉻酸、 琥珀酸等鹽類具有氣相緩蝕能力[4 ]。 但單一的離子吸附型緩蝕劑和極化吸 附型緩蝕劑在混合去極化或氧去極化的條件下對金屬的腐蝕不能起很好的保護作用, 原因是 吸附的緩蝕劑粒子間的斥力占主要作用, 它們在腐蝕金屬表面的覆蓋度較低。 這個問題通常采 用不同種類的緩蝕劑復配加以解決, 可是不同的緩蝕劑分子之間既有協(xié)同作用又有拮抗作用, 較難掌握。以嗎啉、 甲醛和二正丁基胺為原料, 經(jīng)M ann ich 胺甲基化反應, 通過一個亞甲 基把嗎啉分子和正丁胺分子連接起來, 合成 42(N , N 2二正丁基) 2胺甲基嗎啉 (DBM ) , 目的是 通過分子內不同極性基團的協(xié)同作用, 提高其緩蝕能力。 用紅外光譜和氫核磁共振譜對合成產(chǎn) 物的結構進行了表征, 以公認的鋼鐵特效緩蝕劑亞硝酸二環(huán)己胺為對比參照物, 對其氣相緩蝕 性能進行評價, 并采用模擬大氣腐蝕下薄層電解液的電化學測試技術對其緩蝕機理進行研究。

結論
(1) 42(N , N 2二正丁基) 2胺甲基嗎啉, 合成產(chǎn)率較高, 對鋼鐵緩蝕性能優(yōu)異, 是一種高效 氣相緩蝕劑。
(2) 42(N , N 2二正丁基) 2胺甲基嗎啉對銅系和鋁系有色金屬緩蝕作用不強, 但無腐蝕促 進作用。
(3) 電化學極化曲線研究表明: 42(N , N 2二正丁基) 2胺甲基嗎啉是陰極極化型氣相緩蝕 劑, 分子內不同極性基團具有明顯的協(xié)同緩蝕作用。