Page 214 - 《精细化工》2022年第4期

·850· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

从图 8 可以看出，在所研究的阻锈剂质量分数 面，覆盖面积也在不断增大，在碳钢表面形成了致
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范围内，阻抗曲线随阻锈剂质量分数的增大，容抗 密的吸附层，顶替碳钢表面的水分子和 Cl ，碳钢表
弧的半径也逐渐增大 [31] ，表明阻锈剂质量分数的增 面孔隙变小、屏蔽效应增强，提高了碳钢的抗腐蚀
加增大了体系的阻抗，阻碍电化学反应的发生。结 能力。且由于碳钢表面吸附膜致密性的改善，使得碳
合拟合数据（表 3）可知，随着阻锈剂质量分数的 钢表面的 CPE1 和 CPE2 界面电容也随之降低。但阻
增大，溶液的 R ct 不断增大，这是阻锈剂分子中乙氧 锈剂质量分数过大，一方面钢棒的表面积趋于饱和，另
基化长链中的 O 能够增强咪唑啉结构的吸附性能， 外可能会影响阻锈剂分子在碳钢表面排列的有序性，
使阻锈剂分子随质量分数的增加不断吸附在碳钢表 在阻锈剂质量分数为 5%的体系中，R ct 就有所降低。

表 3 Q235 碳钢在不同质量分数阻锈剂下的阻抗曲线拟合数据
Table 3 Fitting data of impedance curves of Q235 steel bar under different mass fractions of rust inhibitor
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阻锈剂质量分数/% R s/(Ω·cm ) CPE1/(μF·cm ) R c/(Ω·cm ) CPE2/(μF·cm ) R ct/(Ω·cm )
0 9.135 2.619×10 –3 63.23 6.800×10 –3 2652
0.5 10.040 5.364×10 –4 46.09 3.043×10 –3 2935
1 25.880 7.733×10 –4 103.70 2.404×10 –3 7922
2 26.110 6.42×10 –4 150.50 1.594×10 –3 9072
3 20.030 1.453×10 –4 269.00 3.996×10 –4 9142
4 22.330 7.479×10 –5 836.10 1.042×10 –4 11540
5 50.070 4.168×10 –5 1225.00 1.160×10 –4 11430

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2.7 腐蚀形貌分析 碳钢在 Cl 侵蚀环境下具有优秀的阻锈性能。当阻
在 20 ℃下，将打磨好的 Q235 钢片经过不同 锈剂质量分数为 4%时，碳钢表面光滑平整，且本
质量分数的阻锈剂浸泡后，用扫描电子显微镜观察 实验结果与失重法、盐水浸渍实验、盐水浸烘实验
钢片表面腐蚀情况，结果见图 10。可以看出，没 以及电化学实验的测试结果相一致，证明乙氧基
有加入阻锈剂的钢片表面出现了大量明显的点蚀、 化咪唑啉阻锈剂具有良好的阻锈性能，对 Q235
孔洞，随着阻锈剂质量分数的增加，钢片表面的 碳钢能起到良好的保护作用，能够延长碳钢的使
腐蚀情况明显得到改善，说明该阻锈剂对 Q235 用寿命。

图 10 不同质量分数阻锈剂条件下 Q235 碳钢腐蚀形貌
Fig. 10 Corrosion morphology of Q235 carbon steel under different mass fractions of rust inhibitor

2.8 水泥净浆流动度测试 水基团无法很好地与水作用，从图 11 中可以看到，
在 20 ℃下，分别对不同质量分数的普通咪唑 普通咪唑啉阻锈剂的加入大大降低了水泥净浆的流
啉阻锈剂和乙氧基化咪唑啉阻锈剂的水泥净浆的流 动性，质量分数 4%时净浆流动度已经低于 220 mm。
动度进行测试，结果如图 11 所示。 而乙氧基化长链的引入增强了咪唑啉结构的亲水
普通咪唑啉阻锈剂由于—CH 3 、—(CH 2 )N 等憎 性，使分子能够通过氢键与水分子形成短暂键，降