[发明专利]水溶性聚氨酯缓蚀剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种水溶性聚氨酯缓蚀剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括：以重量份数计，将10～30份聚乙二醇类化合物溶于有机溶剂中，并加入20～60份氰酸酯类化合物和1～3份催化剂于15～80℃混合反应，获得第一反应混合物；向所述第一反应混合物中加入10～30份苯胺低聚物，并于20～100℃反应，再经后处理获得所述水溶性聚氨酯缓蚀剂。本发明提供的新型水溶性聚氨酯缓蚀剂的制备工艺简单，原料廉价易得，同时所获的水溶性聚氨酯缓蚀剂使用方法简单，加水稀释即用，缓释时间长且稳定，安全环保，而且用量少，使用效果好，例如当该水溶性聚氨酯缓蚀剂的浓度为200mg/L时，对碳钢缓蚀率高达97.28％，适用于大规模应用。

技术领域

本发明涉及一种缓蚀剂，特别涉及一种水溶性聚氨酯缓蚀剂及其制备方法与应用，属于金属防腐技术领域。

背景技术

在油气开采和输运过程中，由于高流速和各种腐蚀介质的联合作用，金属设备和管道遭到异常剧烈的腐蚀和磨蚀，导致设备的寿命减短，造成巨大经济损失。据国外权威机构估计，如果防腐蚀技术得到充分应用，腐蚀损失的30％～40％可以挽回。实践表明，缓蚀剂保护技术作为一种经济，有效而通用性强的金属腐蚀控制方法，将特别适合在油气井及集输系统中应用。

目前，国内外大量采用铬酸盐、亚硝酸盐等作为水溶性缓蚀剂，这类缓蚀剂虽然性能良好，但用量较大，可行性差，而且当缓蚀剂用量不足时反而会导致严重的局部腐蚀，并且一般都有毒，由于生态环境问题日益被重视，所以这类物质在许多环境下已被禁止使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水溶性聚氨酯缓蚀剂及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明一方面提供了一种水溶性聚氨酯缓蚀剂的制备方法，可以包括：

将聚乙二醇类化合物溶于有机溶剂中，并加入氰酸酯类化合物和催化剂于15～80℃进行混合反应，获得第一反应混合物；

向所述第一反应混合物中加入苯胺低聚物，并于20～100℃反应，再经后处理获得所述水溶性聚氨酯缓蚀剂。

进一步的，所述制备方法包括：以重量份数计，将10～30份聚乙二醇类化合物溶于有机溶剂中，并加入20～60份氰酸酯类化合物和1～3份催化剂，于15～80℃持续搅拌2～4h获得第一反应混合物；和/或，所述苯胺低聚物的用量为10～30重量份。

进一步的，所述催化剂包括三亚乙基二胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述制备方法包括：向所述第一混合溶液中加入苯胺低聚物，并于20～100℃反应2～4h，获得第二反应混合物；对所述第二反应混合物进行后处理，获得所述水溶性聚氨酯缓蚀剂。

更进一步的，所述后处理包括：向所述第二反应混合物内加入正己烷和/或石油醚，获得沉淀物，将所述沉淀物于室温下真空干燥，获得所述水溶性聚氨酯缓蚀剂。

进一步的，所述聚乙二醇类化合物包括平均分子量为200～8000的聚乙二醇，优选平均分子量为1000～4000的聚乙二醇。

进一步的，所述有机溶剂包括四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜三乙酸甘油酯、磷酸三乙酯、氯仿中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

优选的，所述有机溶剂选自四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺，但不限于此。

进一步的，所述的氰酸酯类化合物包括甲苯二异氰酸酯和/或二苯甲烷二异氰酸酯，但不限于此。

进一步的，所述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体、苯胺六聚体中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。