随着工业和科学技术的进步和发展，缓蚀剤科学技术也得到了发展与进步， 经过一个多世纪人们的研究与实践，提示了两个方面的问题：一是要求提供对生 态环境不构成破坏作用的新型缓蚀剂有效成分；二是开发具有多功能效应的缓蚀 剂新品种。
1.探索从天然植物、海产动植物中，提取、分离、加工新型缓蚀剂有效成分。同 时加强人工合成多功能基的低毒或无毒的有机高分子型缓蚀剂的研究工作。
2.研究开发脂肪酸、氨基酸、抗坏血酸、叶酸、山梨酸、单宁酸、葡萄糖酸盐 及其衍生物等含氧、氮化合物为主的有机缓蚀剂。
3.进一步对钥酸盐、钨酸盐、锑酸盐、硼酸盐、改性硅酸盐等无机缓蚀剂进行
表1瓜尔胶的化学组成
组成半乳
甘露
聚糖粗蛋
白质粗纤
维灰份醚萃取物
(脂肪）水份铁重金
属Ttfa
fl中
含量
(%)78 〜 824〜51.5〜 2.00.5 〜0.90. 5^0. 7510〜 13微量00
1.4.2瓜尔胶的改性及研究进展
瓜尔胶原粉是一种蜷曲低的球形结构，虽然含有大量的亲水基团一一羟基， 但它的大部分羟基处于分子内部，强分子间作用力形成分子内自交联，难于较好 的水合，结果整个聚糖分子则成为溶解性很差的分子，其耐盐、耐温、耐剪切等 性能也因此受到影响。一般瓜尔胶原粉往往具有下述缺点：①不能快速溶胀和水 合，溶解速度慢；②水不溶物含量髙；③粘度不易控制；④易被微生物分解而不 能长期保存。
国内对瓜尔胶改性的研究进行得较少，能见到的报道文献不多，只是在近些 年才有见报道，对其改性主要集中在牙膏生产、造纸助留助滤剂、发用调理剂及 羟丙基瓜尔胶压裂液等[53]。
瓜尔胶的阳离子改性即在分子链上引入阳离子基团，从而使其获得一定的正 电性。如用季铵盐3—氯2—羟丙基氯化铵与瓜尔胶原粉在有机溶剂中醚化反应 生成阳离子瓜尔胶。阳离子瓜尔胶通常作为功能添加剂，这种带正电的改性瓜尔 胶可以与带负电的纤维、填料粒子相互作用从而提髙原有的助留、助滤和增强效 果。因此，它在造纸工业上的应用十分广泛。国外对阳离子瓜尔胶作为造纸增强 剂、助留助滤剂、絮凝剂、打浆增粘剂等领域都进行了深入的研究，许多成果应 用于造纸实践中"^
1.5缓蚀剂的研究开发展望
随着工业和科学技术的进步和发展，缓蚀剂科学技术也得到了发展与进步， 经过一个多世纪人们的研究与实践，提示了两个方面的问题：一是要求提供对生 态环境不构成破坏作用的新型缓蚀剂有效成分；二是开发具有多功能效应的缓蚀 剂新品种。
1.探索从天然植物、海产动植物中，提取、分离、加工新型缓蚀剂有效成分。同 时加强人工合成多功能基的低毒或无毒的有机髙分子型缓蚀剂的研究工作。
2.研究开发脂肪酸、氨基酸、抗坏血酸、叶酸、山梨酸、单宁酸、葡萄糖酸盐 及其衍生物等含氧、氮化合物为主的有机缓蚀剂。
3.进一步对钥酸盐、钨酸盐、锑酸盐、硼酸盐、改性硅酸盐等无机缓蚀剂进行
表1瓜尔胶的化学组成
组成半乳
甘露
聚糖粗蛋
白质粗纤
维灰份醚萃取物
(脂肪）水份铁重金
属Ttfa
fl中
含量
(%)78 〜 824〜51.5〜 2.00.5 〜0.90. 5^0. 7510〜 13微量00
1.4.2瓜尔胶的改性及研究进展
瓜尔胶原粉是一种蜷曲低的球形结构，虽然含有大量的亲水基团一一羟基， 但它的大部分羟基处于分子内部，强分子间作用力形成分子内自交联，难于较好 的水合，结果整个聚糖分子则成为溶解性很差的分子，其耐盐、耐温、耐剪切等 性能也因此受到影响。一般瓜尔胶原粉往往具有下述缺点：①不能快速溶胀和水 合，溶解速度慢；②水不溶物含量髙；③粘度不易控制；④易被微生物分解而不 能长期保存。
国内对瓜尔胶改性的研究进行得较少，能见到的报道文献不多，只是在近些 年才有见报道，对其改性主要集中在牙膏生产、造纸助留助滤剂、发用调理剂及 羟丙基瓜尔胶压裂液等[53]。
瓜尔胶的阳离子改性即在分子链上引入阳离子基团，从而使其获得一定的正 电性。如用季铵盐3—氯2—羟丙基氯化铵与瓜尔胶原粉在有机溶剂中醚化反应 生成阳离子瓜尔胶。阳离子瓜尔胶通常作为功能添加剂，这种带正电的改性瓜尔 胶可以与带负电的纤维、填料粒子相互作用从而提髙原有的助留、助滤和增强效 果。因此，它在造纸工业上的应用十分广泛。国外对阳离子瓜尔胶作为造纸增强 剂、助留助滤剂、絮凝剂、打浆增粘剂等领域都进行了深入的研究，许多成果应 用于造纸实践中"^
1.5缓蚀剂的研究开发展望
随着工业和科学技术的进步和发展，缓蚀剂科学技术也得到了发展与进步， 经过一个多世纪人们的研究与实践，提示了两个方面的问题：一是要求提供对生 态环境不构成破坏作用的新型缓蚀剂有效成分；二是开发具有多功能效应的缓蚀 剂新品种。
1.探索从天然植物、海产动植物中，提取、分离、加工新型缓蚀剂有效成分。同 时加强人工合成多功能基的低毒或无毒的有机髙分子型缓蚀剂的研究工作。
2.研究开发脂肪酸、氨基酸、抗坏血酸、叶酸、山梨酸、单宁酸、葡萄糖酸盐 及其衍生物等含氧、氮化合物为主的有机缓蚀剂。
3.进一步对钥酸盐、钨酸盐、锑酸盐、硼酸盐、改性硅酸盐等无机缓蚀剂进行
研究。同时注意开发有机缓蚀剂与无机缓蚀剂及有机缓蚀剂与有机缓蚀剂之 间的组分复配试验研究工作。
4.利用医药、食品、工业副产物、农副产品提取缓蚀剂组分，并进行复配或改 性处理研制缓蚀剂。
5.运用量子化学理论和分子设计等先进科学技术合成高效多功能环境保护的高 分子型有机缓蚀剂。
6.开展局部腐蚀的缓蚀剂电池、混凝土钢筋缓蚀剂和多相系统缓蚀剂研究，以及 髙温（200°C)以上酸化缓蚀剂及炼油厂工艺缓蚀剂研究，满足工业生产发展的
需要。
7.利用现代先进的分析测试仪器和计算机I从分子和原子水平上研究缓蚀剂分 子在金属表面上的行为及作用机理f缓蚀剂之间协同作用机理，指导缓蚀剂 研究和开发应用。
1.6论文的研究思路及意义
以上对缓蚀剂的现状作了回顾并对各类缓蚀剂的优缺点作了介绍。综上所 述，无机缓蚀剂用量大、毒性大、成本髙，而有机缓蚀剂中的胺类、季铵盐类缓 蚀剂毒性低井且缓蚀性能好，一直倍受人们的关注。其中的吡啶季铵盐是吸附型 的缓蚀剂，可在金属表面发生物理吸附和化学吸附，从而形成致密的保护膜防止 金属腐蚀。目前研究吡啶季铵盐类缓蚀剂的文献不多，几乎没有全面、系统的研 究对其缓蚀性能影晌因素的文章。
本论文选取天然高分子瓜尔胶粉及季铵化试剂合成一种新型高效吡啶季铵 盐型缓蚀剂，其理论根据是：含n电子密度较高的杂环化合物（如吡啶）往往是 应用性能较好的缓蚀剂原料，用吡啶季铵盐同瓜尔胶粉结合可以形成阳离子化合 物，该化合物含有较强的n电子官能团，有利于在金属表面形成it吸附，并有利 于金属表面层形成化学吸附膜[55]3本论文通过对比缓蚀性能的优劣，找出各影 响因素与其缓蚀性能的关系，从而选定最佳合成条件，使其稳定性髙、抗酸性好， 然后与活性阴离子复配使其达到最佳的缓蚀效果。该缓蚀剂具有较优越的缓蚀性 能，对HC1酸性腐蚀介质有较好的抑制效果。吡啶季铵盐缓蚀剂的缓蚀效果较好， 其极低的毒性、对皮肤和眼睛的低刺激性以及良好的生物降解性，且起主要生产 原料瓜尔胶粉等价格十分低廉，生产成本较低，因而有着广阔的应用前景，进一 步深入的研究它的合成与性能意义巨大。
1.7论文的主要研究内容 研究。同时注意开发有机缓蚀剂与无机缓蚀剂及有机缓蚀剂与有机缓蚀剂之 间的组分复配试验研究工作。
4.利用医药、食品、工业副产物、农副产品提取缓蚀剂组分，并进行复配或改 性处理研制缓蚀剂。
5.运用量子化学理论和分子设计等先进科学技术合成高效多功能环境保护的高 分子型有机缓蚀剂。
6.开展局部腐蚀的缓蚀剂电池、混凝土钢筋缓蚀剂和多相系统缓蚀剂研究，以及 髙温（200°C)以上酸化缓蚀剂及炼油厂工艺缓蚀剂研究，满足工业生产发展的
需要。
7.利用现代先进的分析测试仪器和计算机I从分子和原子水平上研究缓蚀剂分 子在金属表面上的行为及作用机理f缓蚀剂之间协同作用机理，指导缓蚀剂 研究和开发应用。
1.6论文的研究思路及意义
以上对缓蚀剂的现状作了回顾并对各类缓蚀剂的优缺点作了介绍。综上所 述，无机缓蚀剂用量大、毒性大、成本髙，而有机缓蚀剂中的胺类、季铵盐类缓 蚀剂毒性低井且缓蚀性能好，一直倍受人们的关注。其中的吡啶季铵盐是吸附型 的缓蚀剂，可在金属表面发生物理吸附和化学吸附，从而形成致密的保护膜防止 金属腐蚀。目前研究吡啶季铵盐类缓蚀剂的文献不多，几乎没有全面、系统的研 究对其缓蚀性能影晌因素的文章。
本论文选取天然高分子瓜尔胶粉及季铵化试剂合成一种新型高效吡啶季铵 盐型缓蚀剂，其理论根据是：含n电子密度较高的杂环化合物（如吡啶）往往是 应用性能较好的缓蚀剂原料，用吡啶季铵盐同瓜尔胶粉结合可以形成阳离子化合 物，该化合物含有较强的n电子官能团，有利于在金属表面形成it吸附，并有利 于金属表面层形成化学吸附膜[55]3本论文通过对比缓蚀性能的优劣，找出各影 响因素与其缓蚀性能的关系，从而选定最佳合成条件，使其稳定性髙、抗酸性好， 然后与活性阴离子复配使其达到最佳的缓蚀效果。该缓蚀剂具有较优越的缓蚀性 能，对HC1酸性腐蚀介质有较好的抑制效果。吡啶季铵盐缓蚀剂的缓蚀效果较好， 其极低的毒性、对皮肤和眼睛的低刺激性以及良好的生物降解性，且起主要生产 原料瓜尔胶粉等价格十分低廉，生产成本较低，因而有着广阔的应用前景，进一 步深入的研究它的合成与性能意义巨大。
1.7论文的主要研究内容
研究。同时注意开发有机缓蚀剂与无机缓蚀剂及有机缓蚀剂与有机缓蚀剂之 间的组分复配试验研究工作。
4.利用医药、食品、工业副产物、农副产品提取缓蚀剂组分，并进行复配或改 性处理研制缓蚀剂。
5.运用量子化学理论和分子设计等先进科学技术合成高效多功能环境保护的高 分子型有机缓蚀剂。
6.开展局部腐蚀的缓蚀剂电池、混凝土钢筋缓蚀剂和多相系统缓蚀剂研究，以及 高温（200°C)以上酸化缓蚀剂及炼油厂工艺缓蚀剂研究，满足工业生产发展的 需要。
7.利用现代先进的分析测试仪器和计算机，从分子和原子水平上研究缓蚀剂分 子在金属表面上的行为及作用机理，缓蚀剂之间协同作用机理，指导缓蚀剂 研究和开发应用。
1.6论文的研究思路及意义
以上对缓蚀剂的现状作了回顾并对各类缓蚀刑的优缺点作了介绍。综上所 述，无机缓蚀剂用量大、毒性大、成本髙，而有机缓蚀剂中的胺类、季铵盐类缓 蚀剂毒性低并且缓蚀性能好，一直倍受人们的关注。其中的吡啶季铵盐是吸附型 的缓蚀剂，可在金属表面发生物理吸附和化学吸附，从而形成致密的保护膜防止 金属腐蚀。目前研究吡啶季铵盐类缓蚀剂的文献不多，几乎没有全面、系统的研 究对其缓蚀性能影响因素的文章。
本论文选取天然高分子瓜尔胶粉及季铵化试剂合成一种新型高效吡啶季铵 盐型缓蚀剂，其理论根据是：含n电子密度较高的杂环化合物（如吡啶）往往是 应用性能较好的缓蚀剂原料，用吡啶季铵盐同瓜尔胶粉结合可以形成阳离子化合 物，该化合物含有较强的:Ft电子官能团，有利于在金属表面形成It吸附，并有利 于金属表面层形成化学吸附膜[55]。本论文通过对比缓蚀性能的优劣，找出各影 响因素与其缓蚀性能的关系，从而选定最佳合成条件，使其稳定性高、抗酸性好， 然后与活性阴离子复配使其达到最佳的缓蚀效果。该缓蚀剂具有较优越的缓蚀性 能，对HC1酸性腐蚀介质有较好的抑制效果。吡啶季铵盐缓蚀剂的缓蚀效果较好， 其极低的毒性、对皮肤和眼睛的低刺激性以及良好的生物降解性，且起主要生产 原料瓜尔胶粉等价格十分低廉，生产成本较低，因而有着广阔的应用前景，进一 步深入的研究它的合成与性能意义巨大。
1.7论文的主要研究内容
应机理来合成一种新的、低毒性、用量少的缓蚀剂，以满足实际需要，此外还力 求合成的产物具有较好的水溶性，以便满足实际生产的应用。此外，力求合成方 法简单、产率高且成本较低^
华南理工大学在天然高分子改性多功能水处理剂上做过大量的研究工作，这 种集絮凝一缓蚀一阻垢多功能为一体的水处理剂主要为聚氮杂环季铵盐类物质， 分别为喹啉、吡啶、丫啶氮杂环，借助于季铵化试剂（环氧氮丙烷）同印91胶 粉（系含纤维、多聚糖、木质素等的植物胶）等摩尔反应而得，该类缓蚀剂在酸 液及模拟油田污水中均具有良好的缓蚀效果[^“]。
本文的主要研究工作是在瓜尔胶粉的分子结构中引入吡啶季铵盐基团，研制 出一种具有良好的缓蚀作用水处理剂（GNP-C),并进行药剂的应用性能研究及探 讨其作用机理。
具体的研究内容如下：
1.通过分步骤实验依次研究物料投料比、反应温度、反应时间、碱量比及碱化 时间等对药剂缓蚀性能的影响+确定缓蚀剂GNP-C制备的最佳工艺条件。
2.通过红外光谱分析GNP-C的分子结构，分析并得出药剂的各项性状指标.并 通过实验研究该缓蚀剂的保存性能。
3.采用失重法研究GHP-C在盐酸及硫酸介质中的缓蚀性能，分别考查盐酸介质 温度、药剂投加浓度、酸介质浓度、腐蚀时间等对其缓蚀性能的影响，并与 常用商品缓蚀剂EDTMP进行对比研究，考察GNP-C与EDTMP及活性阴离子的 协同效应，从而评价其缓蚀性能。
4.对药剂进行电化学测试，测定有关的极化曲线和电位一时间曲线.研究药剂 的电化学行为，从电化学角度了解其在酸中的缓蚀作用机理：用扫描电子显 微镜观察药剂在挂片表面的成膜情况等。
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