随着工业的快速发展，碳钢因其高强度、高韧性、低成本等优点，在众多工程应用中得到了广泛的应用。 然而，低碳钢在恶劣环境下容易受到腐蚀，给许多行业造成巨大的经济损失。 保护钢材免受腐蚀的方法有很多，其中使用缓蚀剂是最具成本效益的。
缓蚀剂是一种防腐化学品，可降低介质中金属的腐蚀速率。 例如，缓蚀剂的加入可以克服钢材表面处理中的“过拒”问题。 电负性有机化合物，包括小分子和聚合物，已被证明可用于低碳钢的缓蚀，因为它们在不同腐蚀介质中对金属表面的有效吸附，此外，缓蚀效率与其结构和电子性能密切相关。 目前，小分子有机化合物因其结构稳定、水溶性好、理论化学性能好等优点，在金属缓蚀剂中名列前茅。 这些有机抑制剂一般由N、O、S杂原子与电子主链共轭组成，其缓蚀效率取决于其在金属表面的吸附能力。 事实证明，缓蚀剂在金属表面的吸附越强，缓蚀效率越高。
然而，大多数基于小有机分子结构的抑制剂**价格昂贵且对人体有毒。 随着环保意识的增强，无毒环保缓蚀剂的研发越来越受到重视。 水溶性聚合物具有环保、性价比高等优点，能形成多中心吸附，对金属表面具有较高的亲和力，是最适合的替代品。 迄今为止，各种天然和合成聚合物已被开发为酸性溶液中弱钢的潜在缓蚀剂。 然而，这些聚合物缓蚀剂往往需要高浓度才能达到有效的缓蚀效果，这在很大程度上限制了它们的实际应用。 因此，开发新型、绿色、经济、高效的高分子缓蚀剂具有重要意义。
超支化聚合物由于其支化结构和独特的性能，在许多领域都有广泛的应用。 特别是，在超支化聚合物的外围可以接枝大量的电负性官能团，这有助于提高其在金属表面的吸附能力，从而达到有效的缓蚀效果。 末端羟基超支化聚酰胺（HPAE）是一种水溶性超支化聚合物，富含电负性羟基和氨基官能团。 此外，HPAE的合成相当简单。 在这里，来自华东理工大学化学与分子工程学院的包春燕团队报道了一种末端羟基聚胺超支化聚合物（HPAE-OHS）作为1M HCl溶液中低碳钢（Q235）的绿色、有效和经济的缓蚀剂。 HPAE-OHS是第三代超支化聚合物，可通过简单的一锅无溶剂酯化反应合成。
失重试验表明，HPAE-OHS的存在对Q23S的腐蚀有抑制作用，在100 mg L-1用量下，24 h缓蚀率（N（%）可达949%。吸附热力学研究表明，HPAE-OHS在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温模型。 极化测量和电化学阻抗谱（ES）表明，HPAE-OHS是一种杂化缓蚀剂，Hape-OHS通过N杂原子和Fe原子的相互作用在金属表面形成保护膜，防止金属腐蚀。 理论研究进一步表明，支化分子平行扩散并吸附在金属表面，从而获得最大的表面覆盖率，从而有效地将腐蚀介质与金属表面隔离开来。 基于以上研究结果，本研究有望为设计绿色、经济、高效的缓蚀剂提供新的思路。
文献**：杜胜杰、陈胜义、张泽凯、叶志成、毛焕女、杨慧婷、连成、包春燕* materials chemistry and physics, 2022, 292, 126831.