咪唑啉主要结构是由碳原子和两个氮原子构成的五元杂环，咪唑啉上氮原子的孤对电子及咪唑啉环上的π电子能够与金属表面空轨道共价结合，产生化学吸附作用，对于钢、铜、铝等金属均具有优良的缓蚀性能，因此被广泛用作金属缓蚀剂。

咪唑啉中间体是油溶性的，不利于在水溶液中使用，因此需要对其进行改性，以提高稳定性与水溶性。咪唑啉型表面活性剂根据连接官能团的不同，可开辟很多个应用渠道，其中羧酸盐型和磷酸酯型较常见，磺酸盐型鲜有报道。

本文以廉价的油酸、羟乙基乙二胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠(CHPS-Na)为原料，合成了水溶性和缓蚀性能好的OIS，并研究其缓蚀性能。

1实验部分

1．1试剂与仪器

油酸、羟乙基乙二胺、氢氧化钠、磷酸、四丁基溴化铵、3-氯-2-羟基丙磺酸钠(CHPS-Na)均为分析纯;N2;A3碳钢片(50mm×25mm×2mm)。ADVANCEIII核磁共振波谱仪;V70红外光谱仪;K100全自动表面张力仪;FEIQuantaFEG250扫描电镜(SEM)。

1．2实验方法

OIS的合成分两步，第1步由油酸与羟乙基乙二胺在真空和氮气保护下，脱水缩合再闭环脱水生成油酸羟乙基咪唑啉;第2步油酸咪唑啉中间体与CHPS-Na季铵化反应，生成OIS，合成路线如下:

1．2．1油酸羟乙基咪唑啉的合成在配有温度计、冷凝管和搅拌器的500mL四口烧瓶中加入141．2g的油酸、67．7g的羟乙基乙二胺和0．63g磷酸，通入N2，抽真空为13．3kPa，在110～240℃脱水反应至中间体胺价不变，再提高真空把未反应的羟乙基乙二胺蒸走，得到油酸羟乙基咪唑啉。

1．2．2油酸羟乙基咪唑啉季铵化油酸羟乙基咪唑啉加入适量异丙醇和四丁基溴化铵，再加入过量的CHPS-Na溶液，80～90℃反应2～6h，反应至氯离子浓度不变为止，得到透明黄色或棕色液体，即为OIS表面活性剂。OIS游离酰胺含量为0．7%，油酸羟乙基咪唑啉转化率为96．8%。

1．3性能测试

1．3．1表面张力测试配制一系列浓度的OIS水溶液，参照国标GB/T22237—2008，用K100全自动表面张力仪测定表面张力。

1．3．2缓蚀性测试静态失重法。A3碳钢片用不同规格的金相砂纸打磨，分别用去离子水和乙醇洗净，烘干后称重。将A3钢片放入OIS用量250mg/L的4%盐酸水溶液中，静置4h。取出，用去离子水冲洗干净后干燥，称重，计算腐蚀速率ν和缓蚀率η。

1．3．3扫描电镜(SEM)分析放入盐酸溶液和OIS盐酸溶液中的A3钢片清洗干燥后，用SEM观察钢片表面形貌。