1醛类
醛类缓蚀剂主要使用的是甲醛。
由于醛类具有极性基团—CHO,其中心原子O有两对孤对电子,它与Fe的d电子轨道形成配位键而吸附在金属表面从而抑制了金属的腐蚀。
2含硫类活性剂
硫醇:R—SH,R:C12~C18
3含氧类活性剂
表面活性剂的非极性基定向排列成了疏水膜保护层。
膜的强度与碳链长度有关,膜厚而致密则屏蔽效应好,但随碳链增长,它在水中或酸中溶解性降低。
4磺酸盐活性剂
烷基磺酸钠:R—SO3Na R:C12~C18
烷基苯磺酸钠:R:C8~C14
5胺类
胺类化合物的氮原于有自由电子对,使其具有亲核性。
例如烷基胺在盐酸中有如下反应:
烷基胺作缓蚀剂,R通常为C12~C18
6吡啶类缓蚀剂
吡啶类缓蚀剂是目前国内外广泛使用的酸液缓蚀剂。
我国各油田常用的7701、7623和7461-102都是吡啶类缓蚀剂。
例如:7701缓蚀剂主要成分为氯化苄基吡啶,是由制药厂的吡啶釜渣在乙醇等试剂中与氯化苄反应制得。
如果用喹啉替换吡啶,就可得到类似的缓蚀剂氯化苄基喹啉季铵盐。
7炔醇类
与吡啶类一样,炔醇类缓蚀剂是应用最为广泛的另一类有机缓蚀剂。
它性能稳定,尤其适用于高温。
国内外常用的炔醇类缓蚀剂有:乙炔醇CHCOH、丁炔二醇
HOCH2CCCH2OH、丙炔醇HOCH2CCH、己炔醇C3H7CH(OH)CCH、辛炔醇CH3(CH2)4CH(OH)CCH以及由炔醇同胺类、醛(酮)类合成的多元化合物。
其中乙炔醇、丙炔醇及其衍生物最常用,如美国的A-130、A-170,我国的7801等。
炔醇类缓蚀剂常与胺类缓蚀剂及碘化钾、碘化亚铜复配使用,可用于200~260℃温度范围。
炔醇类缓蚀剂的作用机理被认为是炔烃通过π键与金属铁表面形成络合薄膜,从而防止了酸的侵蚀。
用红外光谱分析了辛炔醇在钢表面上形成的薄膜之后发现,被吸附的炔醇在酸介质中与钢铁表面首先在炔键处加氢形成烯醇,然后脱水生成共扼二烯,共扼二烯能发生聚合反应生成齐聚体(O1igoner)膜:
存在于钢表面上的齐聚膜是类似于煤油脂一样的粘稠状物质,其中也存在有未作用的辛炔醇。
由于聚合成膜作用,辛炔醇牢固吸附于钢铁表面,甚至高温和浓盐酸都很难破坏吸附膜。
随温度增加,辛炔醇缓蚀效果更为明显,而且在浓酸中的效果更优于稀酸。
8曼尼希(Mannich)碱
高温(120~210℃)、高浓度的条件下,可用曼尼希碱(胺甲基化反应产物,如:甲烷基酮、甲醛与二甲胺反应物;苯乙酮、甲醛与环己胺反应产物或苯乙酮、甲醛与松香胺的反应产物)与炔醇或曼尼希碱、炔醇与含氮化合物复配作缓蚀剂。
通常对盐酸使用的缓蚀剂同样适用于氢氟酸。
对氢氟酸,含氮含硫化合物(如:二苯基硫脲、二苄基亚砜、2-巯基苯并三唑)和炔醇化合物(如:1-氯-3-(β羟基-乙氧基)-3-甲基-1-丁炔)有特别好的缓蚀作用。
9缓蚀增效剂、缓蚀剂与其他添加剂的配伍性
(1)缓蚀增效剂
某些添加剂的作用不同于缓蚀剂,但它们可提高有机缓蚀剂的效率,这类添加剂称为缓蚀增效剂。
常用的缓蚀增效剂为碘化钾、钾化亚铜、氯化亚铜和甲酸。
将这些添加剂加到含有缓蚀剂的配方中可大幅度提高缓蚀剂的效率和使用温度。
(2)缓蚀剂与其他添加剂的配伍性
任何能改变缓蚀剂在钢表面吸附趋势的添加剂均能改变缓蚀剂的有效性。
例如,因各种目的而加到酸中的表面活性剂可能形成溶解缓蚀剂的胶束。
这可以降低缓蚀剂在金属表面的吸附趋势,无机盐互溶剂也能影响缓蚀剂的吸附。
因此,应尽可能将那些能降低缓蚀剂性能的添加剂加到前置液和后置液中,而不应加到酸溶液中。