有机缓蚀剂

金属材料是现代工业、农业、军事及日常生活中广泛使用的材料之一，但是在金属材料的使用过程中，普遍存在着腐蚀问题。尤其是随着金属材料使用时间的延长，腐蚀问题会日益加剧。腐蚀带来的不仅仅是材料的损耗、经济的损失，而且会引发重大的安全事故和严重的环境污染，因此对金属腐蚀防护的研究受到广泛关注。
纵观国内已出版的相关书籍，有关金属腐蚀防护或缓蚀剂方面的专著，尤其是对于金属腐蚀与防护方面的书籍内容较为深入和全面。但是有关缓蚀剂方面的书籍较少，而且现有的与缓蚀剂相关的书籍中主要是针对缓蚀剂的应用方面作介绍或简单介绍缓蚀剂的一些分类或常用的缓蚀剂类型，并未发现有机缓蚀剂的专著出版。有机缓蚀剂作为缓蚀剂的一种，广泛存在于商品化的缓蚀剂中或大多数的相关科研工作中，主要是一些有机化合物和有机聚合物。
本书的目的在于让读者充分了解到有机缓蚀剂作为缓蚀剂的一种主要且重要的缓蚀剂类别的一些相关内容，这对于行业内相关人员有效筛选适宜缓蚀剂，减缓金属腐蚀具有积极推动作用。本书从第1章介绍金属腐蚀与防护的相关内容入手，并引入了目前国内外由于腐蚀的相关案例。第2章系统介绍了目前国内外研究报告或商品中涉及的有机缓蚀剂的种类，主要包括有机羧酸（不含磷）及其盐类缓蚀剂、有机膦酸及其盐类缓蚀剂、有机胺类缓蚀剂，有机醛类缓蚀剂、席夫碱类缓蚀剂、有机杂环类缓蚀剂（五元杂环、六元杂环、苯并杂环等及其衍生物和嘌呤）、炔醇类缓蚀剂、有机聚合物类缓蚀剂、曼尼希碱类缓蚀剂、非杂环含硫化合物类缓蚀剂、金属有机配位化合物类缓蚀剂以及生物质提取物类缓蚀剂。第3章主要针对有机缓蚀剂的实验室或工业评价方法进行了介绍。为了有效提升缓蚀剂的效果、开发专用缓蚀剂或达到节约成本等目的而常采用复配技术，第4章就复配技术的相关机理和一些报道进行了阐述。第5章介绍了有机缓蚀剂的典型应用实例。
本书由辽宁石油化工大学邢锦娟撰写，在此对支持和帮助笔者的各位领导和同事表示衷心感谢。同时，对于各参考文献的作者表示诚挚的谢意！
本书可供精细化工、石油化工、材料化工、冶金工程、机械加工等行业部门的科技人员或技术人员阅读，也可作为高校内相关专业研究生的参考资料。
鉴于作者水平有限，书中难免存在一些不足之处，恳请各位专家学者和广大读者批评指正。

邢锦娟

邢锦娟，女，1980年12月生，山西原平人。博士，副教授，硕士生导师。目前就职于辽宁石油化工大学石油化工学院应用化学系，主要从事化工新材料和精细化工方面的研究工作。至今，参与完成国家自然科学基金项目、科技部项目及辽宁省科技厅等省部级以上课题10余项。主持市级科技计划项目1项，横向课题3项。获辽宁省科技进步三等奖1项，中国化工学会科学技术奖基础研究成果二等奖1项，辽宁省自然科学学术成果二等奖1项、三等奖1项，锦州市科技进步一等奖3项。出版学术著作3部。发表相关学术论文90余篇，其中SCI、EI收录30余篇。授权发明专利7项，其中2项专利成果成功实现转化。

本书从金属腐蚀与防护的相关内容入手，介绍了金属腐蚀与防护的基础知识。然后系统介绍了目前国内外研究报告或商品中涉及的有机缓蚀剂的种类，包括有机羧酸（不含磷）及其盐类缓蚀剂、有机膦酸及其盐类缓蚀剂、有机胺类缓蚀剂、有机醛类缓蚀剂、席夫碱类缓蚀剂、有机杂环类缓蚀剂（五元杂环、六元杂环、苯并杂环等及其衍生物和嘌呤）、炔醇类缓蚀剂、有机聚合物类缓蚀剂、曼尼希碱类缓蚀剂、非杂环含硫化合物类缓蚀剂、金属有机配位化合物类缓蚀剂以及生物质提取物类缓蚀剂。此外，由于缓蚀剂的评价是筛选缓蚀剂的一种主要手段，本书还对有机缓蚀剂的实验室或工业评价方法进行了较为详细的介绍。同时介绍了有机缓蚀剂的复配技术，旨在介绍提升缓蚀剂的效果、开发专用缓蚀剂或达到节约成本等目的的有效手段。最后针对有机缓蚀剂的典型应用实例进行了简单介绍，加深读者对有机缓蚀剂的认识和理解。
本书适宜从事腐蚀与防护以及有机化学相关专业的科研人员参考。

第1章金属腐蚀与防护1
1.1金属腐蚀概述1
1.2金属腐蚀防护技术2
1.2.1合理选材2
1.2.2介质处理2
1.2.3电化学保护法3
1.2.4金属表面覆盖保护法4
1.2.5化学转化膜保护法6
1.2.6添加缓蚀剂7
1.3缓蚀剂的基本概念7
1.3.1缓蚀剂的定义7
1.3.2缓蚀剂的特点7
1.3.3缓蚀剂研究进展8
1.4缓蚀剂的分类10
1.4.1按化学组分分类10
1.4.2按电化学作用机理分类11
1.4.3按金属表面层特征分类12
1.4.4按缓蚀剂应用介质分类14
1.4.5按所保护的金属分类19
1.5缓蚀剂的选用原则19
参考文献22

第2章有机缓蚀剂种类23
2.1有机羧酸（不含磷）及其盐类缓蚀剂24
2.2有机膦酸及其盐类缓蚀剂26
2.3有机胺类缓蚀剂28
2.4有机醛类缓蚀剂30
2.5席夫碱类缓蚀剂31
2.6有机杂环化合物类缓蚀剂35
2.6.1五元杂环化合物及其衍生物35
2.6.2六元杂环化合物及其衍生物64
2.6.3苯并杂环化合物及其衍生物72
2.6.4嘌呤89
2.7炔醇类缓蚀剂90
2.8有机聚合物类缓蚀剂92
2.9曼尼希碱类缓蚀剂95
2.10非杂环含硫化合物类缓蚀剂97
2.11金属有机配位化合物类缓蚀剂99
2.12生物质提取物类缓蚀剂101
参考文献103

第3章有机缓蚀剂的表征和性能评价127
3.1常规表征测试法127
3.1.1重量法127
3.1.2大型仪器测试分析法130
3.2电化学测试法142
3.2.1极化曲线及测量143
3.2.2交流阻抗分析147
3.2.3微分电容法152
3.2.4电化学噪声技术154
3.2.5电化学频率调制技术155
3.2.6电化学发射谱测试技术158
3.2.7光电化学法159
3.2.8Mott-Schottky法160
3.2.9恒电位-恒电流法161
3.3其他辅助表征测试162
3.3.1原子力显微镜探针刮擦技术162
3.3.2划痕实验163
3.3.3电阻探针技术164
3.3.4磁阻法164
3.3.5电子自旋共振技术165
3.4理论计算研究及分析167
3.4.1量子化学计算167
3.4.2分子动力学模拟169
3.4.3吸附等温模型171
3.5缓蚀剂现场性能监测与评价173
参考文献174

第4章有机缓蚀剂的复配技术及缓蚀机理176
4.1复配技术的基本概念176
4.2有机缓蚀剂的复配机理177
4.2.1有机缓蚀剂的缓蚀机理177
4.2.2有机缓蚀剂为主剂的协同增效作用179
4.2.3有机缓蚀剂的协同稳定性186
4.3有机缓蚀剂复配技术及缓蚀协同效应186
4.3.1咪唑啉类缓蚀剂的复配技术及缓蚀协同效应187
4.3.2苯并三氮唑类缓蚀剂的复配技术及缓蚀协同效应189
4.3.3有机酸及盐类缓蚀剂的复配技术及缓蚀协同效应192
4.3.4有机磺酸类缓蚀剂的复配技术及缓蚀协同效应194
4.3.5季铵盐类缓蚀剂的复配技术及缓蚀协同效应195
4.3.6植物提取物类缓蚀剂的复配技术及缓蚀协同效应197
参考文献199

第5章有机缓蚀剂典型应用实例204
5.1Lan-826缓蚀剂204
5.2Lan-5缓蚀剂205
5.3若丁206
5.4SH系列缓蚀剂208
5.5IS-129和IS-156缓蚀剂208
参考文献208