亚磷酸三苯酯在金属表面形成一种淡黄色致密的膜,它具有良好的缓蚀、耐高温、耐冲击性能.可以作为管线和常减压装置的缓蚀剂.采用亚磷酸三苯酯作为环烷酸腐蚀体系的缓蚀剂研究尚未见报道.本文用SEM和IR研究了亚磷酸三苯酯在A3钢表面成膜的性质和结构.

亚磷酸三苯酯的成膜特性
亚磷酸三苯酯是一种优良多齿配体,它的三个氧原子均可以和A3钢表面的铁离子配位,形成配合物.牢固吸附在金属表面,形成一种淡黄色致密的薄膜.为了确定亚磷酸三苯酯在A3钢表面成膜的性质,用SEM对表面膜进行了观察.图1是在200℃,浓度为500mg/L时,亚磷酸三苯酯在A3钢表面成膜的微观形貌.从图1看:晶体颗粒大小均匀,膜致密完整.在8000倍下观察,也没有发现孔洞.进一步观察可看到:晶体颗粒堆积紧密,晶粒堆积方向,向平面和空间发展,膜具有三维结构.由图估算晶粒直径大小为2μm左右.由此判断亚磷酸三苯酯在A3钢表面所成的膜为三维成相膜。膜的性能、结构
亚磷酸三苯酯在金属表面形成的膜与金属基底结合紧密,需要经过水磨砂纸打磨才能将膜去掉,表现了很好的耐磨和抗冲击能力.这种性能适合在高流速的管线内使用.锂离子电池电解液稳定剂亚磷酸三苯酯，为了确定亚磷酸三苯酯与铁离子的配位性质,用红外反射光谱分析了膜的成分,结果见图2.图2a是亚磷酸三苯酯标准全谱.在有关 νC-H和νC-O-P的详细图谱中,在3000cm-1 和1000cm-1处出现的吸收峰为C-H振动产生,2000cm-1处为C-H振动的倍频峰,1600cm-1和1500cm-1吸收峰为C=C振动产生,730cm-1处吸收峰为苯环单取代的(C-H特征峰,1200cm-1处为 νC-O-P特征吸收峰.图2b是成膜样品的表面反射红外光谱.可以看到在波数为2926.42cm-1和519.33cm-1出现了由C-H振动引起的吸收谱线.对应P-O-C的谱线出现在1134.49cm-1波数处,和标准 谱特征波数1200cm-1相比,图2b的νC-O-P振动频率向低频移动了单位.说明:C-O-P键长变长,表明亚磷酸三苯酯与铁发生了作用.为了进一步证实铁离子可以和亚磷酸三苯酯反应形成配位化合物.用乙醇作溶剂,以等量摩尔数氯化亚铁和亚磷酸三苯酯混合,可以在1165.21cm-1观察到微弱的吸收峰(图2C),以1∶2摩尔比混合时(图2d),在1165.21cm-1吸收峰有所增强,以1∶3摩尔比混合时在1200cm-1附近的红外光谱吸收峰明显增强(图2e),反应所产生的IR谱(1165.21)与亚磷酸三苯酯产生的(1134.49cm-1)接近,可以进一步认定1134.49cm-1处吸收峰是由以下配位键产生的:P-O-C. 由此判断表面膜为:铁离子与亚磷酸三苯酯形成的配位化合物.因为铁离子配位数一般为6,形成八面体的配合物较为稳定.综合1,2的试验结果可推测亚磷酸三苯酯与铁离子配位可能有单核和双核两种结构见图3.考虑到亚磷酸三苯酯配位的氧原子齿钳较短,配位络合物八面体构型(a)将有可能向能量上更有利的三棱柱构型畸变(b). 在Fe的单核配位络合物中,a和b两种同分异构体可能同时共存.这两种配位络合物以哪种为主或是同时共存尚待进一步研究,在环烷酸中的反应为[1]: Fe+2RCOOH→Fe(RCOO)2+H2 而羧基振动特征峰在νC-O在1416cm-1 处,在图3b中,在1460.36cm-1可以指认为羧基吸收峰.据此其配位反应为: Fe(RCOO)2+3(C3H5O)3P—[Fe[C3H5O]3P]3 (RCOO)2 有关配位化合物的组成有待于今后研究。锂离子电池电解液稳定剂亚磷酸三苯酯

亚磷酸三苯酯与铁反应在A3钢表面形成沉淀膜致密.所形成的配位化合物的分子结构核结构可能有单核和双核两种结构。