Page 15 - 《精细化工》2023年第6期

第 6 期 李永胜，等: 海洋防腐领域中有机缓蚀剂的研究进展 ·1165·

的可溶性胞外聚合物（s-EPS）作为缓蚀剂对人造海 要官能团，也可通过螯合多价阳离子在不锈钢表面
水中 316 L 不锈钢的缓蚀作用。如图 5 所示，s-EPS 生成致密薄膜，吸附和螯合双重作用下减少了 O 2 、
–
中的多糖、蛋白质、核酸、脂质及类腐殖质物质可 H 2 O、Cl 等腐蚀性介质与不锈钢表面的接触，从而
基于自组装机制牢固地吸附在不锈钢表面形成薄 起到良好的缓蚀效果。当 s-EPS 质量浓度为 40 mg/L
膜，并且 s-EPS 中含有氨基、羧基、酰亚胺基等主 时，对不锈钢的缓蚀效率可达 91.05%。

图 5 s-EPS 在海水中的缓蚀机理示意图 [30]
Fig. 5 Schematic diagram of corrosion inhibition mechanism of s-EPS in seawater [30]

HADDADI 等 [31] 研究了胡桃果壳（JRS）提取物 未见锈蚀产物的生成。这是因为，JRS 提取物中富
作为缓蚀剂对质量分数为 3.5%的 NaCl 水溶液中低 含羟基、羰基和羧基等官能团，可稳定吸附在低碳
碳钢的缓蚀作用。如图 6 所示，暴露于无缓蚀剂 NaCl 钢表面形成一层致密的保护膜，起到物理阻隔的作
溶液中 48 h 后的低碳钢表面腐蚀极为严重，几乎布 用，从而抑制低碳钢的腐蚀。当 JRS 提取物质量浓
满了锈蚀。而受保护的低碳钢表面较为光滑整洁， 度为 1 g/L 时，缓蚀效率可达 94%。

图 6 低碳钢在质量分数为 3.5%的 NaCl 水溶液中浸泡 1、8、12、24 和 48 h 后的光学照片 [31]
Fig. 6 Optical images of carbon steel after 1, 8, 12, 24 and 48 h exposure to mass fraction of 3.5% NaCl solution [31]

聚合物缓蚀剂具有出色的成膜能力以及大量的 生等天然优势，符合低碳、绿色化工的要求，有利
结合位点，但也存在着难以控制自身分子量、溶解 于实现“碳达峰”和“碳中和”等目标，成为目前
性差等 [32] 问题，分子量的大小很大程度上影响着聚 缓蚀剂发展的新趋势 [36] 。目前，天然高分子缓蚀剂
合物缓蚀剂的溶解性及缓蚀效率 [22,33] ，因此，能否 仍存在分离提取与表征困难、难以判定其有效成分、
在控制好聚合物分子量的同时，对其进行功能改性， 提取物中多余组分影响吸附过程等问题 [37] ，但随着
是制备高效聚合物缓蚀剂的关键点 [34-35] 。此外，对 科研和工业化水平的不断进步，大规模应用天然高
于聚苯胺类化学合成的聚合物缓蚀剂，同样存在着 分子聚合物作为高效、环保、绿色的有机缓蚀剂充
毒性大、污染环境等问题，无法满足现代绿色化工 满了无限可能性。
的要求。天然高分子聚合物不仅缓蚀性能优异，而 1.2 有机缓蚀剂的性能影响因素
且相对于其他有机缓蚀剂具有低毒、可降解、可再 有机缓蚀剂主要通过在金属/电解液界面发生