一种氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂及其制备方法和应用技术

技术编号：41904811 阅读：51 留言：0更新日期：2024-07-05 14:10

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂制备方法及其制备方法，属于缓蚀剂新材料领域。氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂的分子结构示意图如式I。氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂制备方法包括：(1)利用氯乙酸将氧化石墨烯表面官能团进行羧基化，制备出羧基化氧化石墨烯；(2)称取N‑甲基苯胺和羧基化氧化石墨烯，在催化剂作用下进行酰胺化反应，制备出表面接枝N‑甲基苯胺基团的氧化石墨烯；(3)称取表面接枝N‑甲基苯胺的氧化石墨烯和4‑溴乙基苄基三甲基氯化铵，在碱性条件下进行亲核取代反应，提取获得氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂。本发明专利技术制备的氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂兼具了石墨烯和季铵盐双重缓蚀功能，缓蚀性能优良，并且方法简单易行。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油田腐蚀防护，具体涉及一种氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、酸化是提高目标储层渗透率，实现油井增产、水井增注的重要手段之一。但是在酸化施工过程中，酸化液对金属设备造成严重腐蚀，给油气开发带来一定的安全隐患。在酸液中加入缓蚀剂是抑制腐蚀、保护金属设备的有效措施。目前，油田常用缓蚀剂主要有季铵盐类、咪唑啉类、曼尼希碱类等，由于缓蚀剂分子中含有氮、氧、硫等电负性较大的极性原子或不饱和键，因此，缓蚀剂分子能够通过物理作用或化学作用覆盖在金属表面，从而减缓酸性介质中氢离子、氯离子对金属材料的侵蚀。由于酸化环境复杂多变，目前常用缓蚀剂难以在温度、压力、介质成分等多因素影响条件下稳定吸附在金属表面，即使加大缓蚀剂用量，其缓蚀效果往往也无法达到预期目标，并且这些具有杂化结构的缓蚀剂毒对土壤、水源等环境会造成污染，毒性较高。

2、常见的应用于金属防腐领域的碳材料有石墨烯、碳纳米管及类金刚石等，其应用形式主要有直接在金属表面成膜或作为涂料掺杂剂两种形式。其中，氧化石墨烯分子结构中每层的表面及边缘均拥有大量...

【技术保护点】

1.一种氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂，其特征在于，所述氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂的分子结构式如下式I所示：

2.权利要求1所述的一种氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂由表面接枝N-甲基苯胺基团的氧化石墨烯与4-溴乙基苄基三甲基氯化铵，在碱性条件下进行亲核取代反应，提取获得；

3.根据权利要求2所述的一种氧化石墨烯季铵盐型缓蚀剂的制备方法，其特征在于，表面接枝N-甲基苯胺基团的氧化石墨烯与4-溴乙基苄基三甲基氯化铵质量比为1：10～50，亲核取代反应条件为：反应温度为60～80℃，反应时间为4～10h。