[发明专利]一种pH响应型可降解智能缓蚀剂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种PH响应型可降解智能缓蚀剂、制备方法及其应用，属于金属材料的防腐蚀技术领域。其制备方法为：利用对苯二甲醛与氨基丙基三乙氧基硅烷制备亚胺基桥联硅烷前驱体，并经过滤、控制压力后蒸发；将亚胺基桥联硅烷前驱体与正硅酸乙酯作为硅源，缓慢滴加进十六烷基三甲基溴化铵和NaOH的混合体系中反应，以十六烷基三甲基溴化铵为模板制备有机硅纳米微球；去除表面活性剂得到介孔有机硅纳米微球；将吸附分子MBT溶于乙醇中得到饱和的MBT乙醇的混合溶液，然后将饱和的MBT乙醇的混合溶液注入至含有预脱气的介孔有机硅纳米微球的反应器中，反应即得。本发明制备方法简单易行，同时也为油田智能防腐提供了一种新思路。

技术领域

本发明涉及金属材料的防腐蚀技术领域，具体涉及一种PH响应型可降解智能缓蚀剂。

背景技术

近年来添加负载纳米容器的自修复作用为各种金属材料的长时间腐蚀防护开辟了一个新的途径，新奇的材料发展对于控制目标活性物质的释放对于很多领域都有重大的影响，从石油管道腐蚀与防护到药物制剂的靶向作用，再到航空航天腐蚀与防护，纳米容器可以承载具有靶向作用的活性物质，通过控制释放来实现防护，在实际情况下纳米容器可以根据不同的修饰基团来适应不同的响应条件，智能纳米容器的加入较之于直接添加缓蚀剂来说，减轻了对于环境的压力，防腐蚀时间更长，因此智能纳米容器的研究对未来的发展具有重大的意义。

现有技术有关PH响应型纳米容器方面的研究报道主要有：

CN106890335A公开了一种基于环糊精的pH-刺激响应型智能纳米容器，通过给体与受体的作用，主体大环分子环糊精与客体分子形成了新型自包结络合物，利用咪唑基团的pH调控可以实现主体对客体的包结与释放，从而促使纳米容器吸附-释放分子。

CN109172825A公开了一种pH和氧化还原双响应型纳米容器及其制备方法，该制备方法具体为在介孔二氧化硅纳米微球表面修饰具有两个识别位点的客体链，再将大环分子柱[5]芳烃(WP5)通过主客体作用，形成准轮烷结构。大环分子可以在pH和氧化还原双刺激下在两个识别位点间移动，以此实现对吸附在二氧化硅内部的分子的可控释放。

上述现有技术在PH响应型纳米容器方面取得了一定的进步，但其缓蚀剂负载能力还有待于进一步提高。

发明内容

本发明的任务之一在于以提高缓蚀剂能力和智能缓蚀剂防护性能为导向，提出一种PH响应型可降解智能缓蚀剂的制备方法，其所得智能缓蚀剂具有响应过程快、灵敏度高、生物相容性好的优点。

其技术解决方案包括：

一种PH响应型可降解智能缓蚀剂的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

S1、利用对苯二甲醛与氨基丙基三乙氧基硅烷制备亚胺基桥联硅烷前驱体，并经过滤、低压下进行蒸发；

S2、将亚胺基桥联硅烷前驱体与正硅酸乙酯作为硅源，缓慢滴加进十六烷基三甲基溴化铵和NaOH的混合体系中，反应一段时间，以十六烷基三甲基溴化铵为模板制备有机硅纳米微球；

S3、利用硝酸铵溶液去除表面活性剂得到介孔有机硅纳米微球；

S4、将MBT溶于乙醇中得到饱和的MBT乙醇的混合溶液，然后将饱和的MBT乙醇的混合溶液注入至含有预脱气的介孔有机硅纳米微球的反应器中，搅拌反应，即得PH响应型可降解智能缓蚀剂。

作为本发明的一个优选方案，步骤S1中，对苯二甲醛的质量为2.0～2.68g，氨基丙基三乙氧基硅烷为0.8～1.0mL，二者反应在氮气保护下进行，反应时间为2h，加入无水硫酸钠进行过滤。

作为本发明的另一个优选方案，步骤S2中，所述亚胺基桥联硅烷前驱体与正硅酸乙酯的总摩尔数为5.0，二者摩尔比依次为1:1～8，二者混合所得硅源混合溶液在4min内滴加完毕，搅拌反应4h，温度为75～85℃。