咪唑啉类缓蚀剂是近年来研究的热点并被广泛应用于石油化工、酸洗除锈、油井酸化等工业中。该类缓蚀剂制备方法简单,原料易得,高效低毒,对环境友好,只需添加少量就可以起到良好的缓蚀效果,是一种性能优良的缓蚀剂。因此,从缓蚀剂分子设计的角度出发,开发一种具有多吸附中心、水溶性及缓蚀性能优良的咪唑啉缓蚀剂具有重要意义。基于上述原理,本论文以烷基咪唑啉和2-羟基-3-氯丙磷酸酯钠为中间体合成了目标产物咪唑啉磷酸酯钠盐,利用红外光谱对其结构进行了表征,探讨了烷基咪唑啉中间体和目标产物的最优合成工艺。通过失重法和极化曲线法、交流阻抗法等电化学方法研究了目标产物以及目标产物与KI复配后的复合缓蚀剂在1mol/L盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀性能；采用PM6量子化学方法计算并验证了缓蚀性能与缓蚀剂分子结构之间的规律；研究了它们在Q235钢表面的吸附模式,并对其缓蚀机理进行了初步探讨。失重结果表明,所合成的咪唑啉磷酸酯盐及复合缓蚀剂在1mol/L盐酸溶液中对Q235钢均具有良好的缓蚀性能。两种缓蚀剂的缓蚀率均随缓蚀剂浓度的增大而提高,在添加量为50mg/L时,缓蚀率均达到了95%。在相同的缓蚀效果下,复合缓蚀剂有效的降低了主剂的添加量,降低了成本。在较高温度下,复合缓蚀剂较单一缓蚀剂具有更好的缓蚀效果。极化曲线测试结果表明,两种缓蚀剂均能抑制腐蚀反应的阴阳极反应,具有良好的缓蚀效果。添加单一缓蚀剂后体系的自腐蚀电位没有发生较大偏移,属于混合控制型缓蚀剂；随时间延长,腐蚀速率先减小后稍增加,72h时腐蚀电流密度达到最小值。添加复合缓蚀剂后,体系的自腐蚀电位明显负移,阴阳极电流密度均明显减小,属于混合偏阴极型缓蚀剂；随时间延长,腐蚀电流密度逐渐减小在120h达到最小值,与单一缓蚀剂相比,在更长作用时间内能保持较高的缓蚀性能。交流阻抗测试结果也表明,两种缓蚀剂在1mol/L盐酸中均具有良好的缓蚀性能。Nyquist谱图均表观为单一容抗弧,说明腐蚀反应受电化学控制。缓蚀剂随浸泡时间变化谱图表明,两种缓蚀剂在金属表面形成的吸附膜均为先生长后衰减,与单一缓蚀剂相比,复合缓蚀剂在缓蚀剂衰减后更能及时修复,在192h仍保持94.74%的缓蚀性能。量子化学计算结果表明,缓蚀剂分子中的N、O杂原子吸附中心大致在一个平面上,有利于构成多吸附中心,起到良好的缓蚀效果。Fukui指数表明缓蚀剂主要是通过提供电子与金属表面发生作用。此外吸附研究结果表明,咪唑啉磷酸酯缓蚀剂在Q235钢表面遵循Langmuir吸附等温式。