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第 8 期 郭 睿，等: 吗啉衍生物的制备及缓蚀性能 ·1405·

图 4 缓蚀剂质量浓度对缓蚀率的影响
Fig. 4 Effect of concentration of corrosion inhibitor on the
corrosion rate

由图 4 可以看出，随着缓蚀剂质量浓度的增加，
腐蚀速率快速降低，缓蚀率逐渐增强，在质量浓度
为 0.4 g/L 时，腐蚀速率最小，缓蚀效率最大。这主
要是由于随着缓蚀剂质量浓度的增加，其分子在钢
片表面的覆盖率增加，阻碍了钢片与酸液的接触，

使得缓蚀率提高。当缓蚀剂质量浓度继续增大时，
a—添加缓蚀剂前后的腐蚀速率；b—添加缓蚀剂后的腐蚀速率
其缓蚀率降低。这是因为双（1-氯-N-羟乙基吗啉 -2-
与缓释率，图 6、7 同
羟丙基）正十八烷胺分子中的碳十八疏水长链在钢 图 5 温度对缓蚀率的影响
片表面以物理吸附的方式吸附在钢片表面，形成了 Fig. 5 Effect of temperature on the corrosion rate

一层致密的疏水膜。随着缓蚀剂质量浓度的增大，
疏水膜的厚度增加，分子在钢片表面的吸附达到最
大值，当缓蚀剂质量浓度继续增大时，反而会使吸
+
附上去的分子脱落，致使钢片表面与 H 接触，增大
腐蚀速率 [10] 。这与钢片表面的疏水性测试结果一致，
随着缓蚀剂质量浓度的增大，接触角先增大后减小，
说明钢片表面的疏水膜的致密性先增加后减小。
2.2.2 温度对缓蚀率的影响
温度对缓蚀率的影响见图 5。
从图 5a 可以看出，随着温度的升高，空白样的
腐蚀速率快速上升，而添加了缓蚀剂的腐蚀速率增
长趋势不明显。这说明该缓蚀剂起到了缓蚀作用。
从图 5b 可以看出，随着温度的升高，腐蚀速率逐渐
增大，缓蚀率先增大后减小。这说明该缓蚀剂随着
温度的升高，缓蚀能力增强。这是由于双（1-氯-N-
羟乙基吗啉 -2-羟丙基）正十八烷胺化合物中有 2
个含氮的吗啉环，增强了其吸附能力，使得缓蚀剂
分子在较高温度下有较强的缓蚀作用。同时，随着

温度的升高，腐蚀产物会积累在钢片的表面，与缓
+
蚀剂分子共同阻碍 H ，提高缓蚀率。 但是继续升 图 6 腐蚀时间对缓蚀率的影响
Fig. 6 Effect of corrosion time on the corrosion rate
高温度，其溶解度增大，缓蚀剂分子大量吸附在钢
片表面，吸附量达到了饱和导致原本的吸附分子脱 从图 6 可知，随着腐蚀时间的延长，空白样品
[2]
落，致使缓蚀率降低 。 的腐蚀速率逐渐减小，添加缓蚀剂的样品腐蚀速率
2.2.3 腐蚀时间对缓蚀率的影响 先增大后减小。其缓蚀率随腐蚀时间的延长先减小
腐蚀时间对缓蚀率的影响见图 6。 后增大。在 4 h 时其缓蚀率较高，是由于吗啉缓蚀