[发明专利]一种三聚氰胺衍生物缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于强酸环境下碳钢用缓蚀剂的合成及应用技术领域，具体涉及一种三聚氰胺衍生物缓蚀剂及其制备方法和应用。所述制备方法依据三聚氯氰的反应特征设计，所述制备方法以正辛胺、N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺和三聚氯氰作为原料；正辛胺作为亲核试剂分步取代三聚氯氰中的两个氯原子(Cl)，N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺也作为亲核试剂取代所述三聚氯氰剩下的一个氯原子(Cl)，得到所述化合物I。所述缓蚀剂具有以下优点：1.仅引入烃链，进一步降低成本，并且以缓蚀性能为指标，优化碳链长度。2.提高溶解性，增强吸附性。3.降低缓蚀剂使用浓度，达到极微量应用浓度，降低成本的同时有利于减少污染。

技术领域

本发明属于强酸环境下碳钢用缓蚀剂的合成及应用技术领域，具体涉及一种三聚氰胺衍生物缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术

酸洗是碳钢应用的重要环节之一，强酸环境下，碳钢极易腐蚀，引发安全事故，造成经济损失。添加缓蚀剂是目前成本最低、最直接有效的方法之一。高效有机缓蚀剂一般含有磷(P)，氧(O)，氮(N)和硫(S)等杂原子，杂原子上的孤对电子是富电子中心，可以和缺电子的金属表面有效结合成膜。含有-NH₂、共轭双键、三键等电负性较高基团也具有这样的成键特性，也是潜在的缓蚀剂结构研究对象。三聚氯氰是富氮化合物，具有未成对的N杂原子，而且具有丰富的π电子，能够和金属表面通过化学吸附(共价键)或物理吸附(范德华力)作用而起到缓蚀效果，但三聚氰胺本身难溶于水限制其应用，对三聚氰胺进行改性以提高其溶解性，许多方案用于设计合成三聚氰胺衍生物类缓蚀剂。三聚氯氰是廉价易得的化工原料，利用其可以逐步取代的化学反应特性，大量功能性化合物被合成并应用到各个领域。发明专利ZL201610031658.8利用三聚氯氰的反应特性，引入两性基团和咪唑类缓蚀杂环到三嗪环上，赋予具三嗪环衍生物良好的缓蚀性能。但忽略了三嗪环自身的氮杂原子、不饱和键也可以缓蚀并加以利用，但溶解性亟待改善。具缓蚀性杂环的引入会增加缓蚀剂的生产成本；三聚氰胺自身溶解性差，难以应用于缓蚀；现有缓蚀剂使用浓度较大，低浓度下的缓蚀效果不明显；复配型缓蚀剂用量大，污染环境。

综上，针对以上缺点，需要提供一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种三聚氰胺衍生物缓蚀剂及其制备方法和应用，所述缓蚀剂具有以下优点：1.仅引入烃链，进一步降低成本，并且以缓蚀性能为指标，优化碳链长度。2.提高溶解性，增强吸附性。3.降低缓蚀剂使用浓度，达到极微量应用浓度，降低成本的同时有利于减少污染。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三聚氰胺衍生物缓蚀剂，所述缓蚀剂是酸性环境下碳钢用金属缓蚀剂；所述缓蚀剂为化合物I，所述化合物I的化学结构式如下：

本发明还提供了上述三聚氰胺衍生物缓蚀剂的制备方法，所述制备方法依据三聚氯氰的反应特征设计，所述制备方法以正辛胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和三聚氯氰作为原料；正辛胺作为亲核试剂分步取代三聚氯氰中的两个氯原子(Cl)，N,N-二甲基-1,3-丙二胺也作为亲核试剂取代所述三聚氯氰剩下的一个氯原子(Cl)，得到所述化合物I。

进一步地，所述制备方法具体包括以下步骤：

步骤1：正辛胺作为亲核试剂取代三聚氯氰中的第一个氯原子，得到一取代的中间体化合物II，该步反应如下式(一)所示：

步骤2：正辛胺作为亲核试剂取代三聚氯氰中的第二个氯原子，得到二取代的中间体化合物III，该步反应如下式(二)所示：

步骤3：N,N-二甲基-1,3-丙二胺作为亲核试剂取代三聚氯氰中第三个氯原子，得到所述化合物I，该步反应如下式(三)所示：