本文以L-天冬氨酸为主要原料合成了聚天冬氨酸、羟乙基改性聚天冬氨酸及膦酸基改性聚天冬氨酸，探讨了各种反应条件对产物阻垢性能的影响；表征了产物的结构，完成了初步应用的试验。 主要研究工作如下： 1.综述了生物高分子材料聚天冬氨酸及其衍生物的合成方法及在工业、农业及医药等方面的应用。 2.以L-天冬氨酸为主要原料，采用热缩聚法合成了聚天冬氨酸，研究反应时间和反应温度对聚天冬氨酸转化率和粘均分子量的影响；采用静态阻垢法研究聚合温度、聚合时间、粘均分子量、水浴温度、加药量对PASP抑制CaCO3垢效果的影响；将其与目前国内同类产品HEDP、HPMA、PAA及PBTCA的阻垢性能比较；同时测定了PASP对CaSO4和Ca3(PO4)2的阻垢性能。 结论为：反应温度240℃，反应时间32h时，所得PASP对CaCO3具有最好的阻垢效果，其阻垢效果与HEDP相当，稍差于HPMA和PAA，远低于PBTCA。 3.以聚环氧琥珀酸和乙醇胺类物质为原料，合成了羟乙基改性的聚天冬氨酸(AE-PASP)，优化了合成条件，研究了合成过程中各种因素对产物性能的影响。采用静态阻垢法研究其对CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2的阻垢性能。 结论为：AE-PASP对CaCO3和CaSO4的阻垢效果不如PASP，但PSI与乙醇胺反应的产物MEA-PASP对Ca3(PO4)2有特效。最优工艺条件：原料摩尔比n(MAE)：n(PSI)=0.5时，于室温反应4h，再在50℃搅拌水解1.5h。在质量浓度为6mg/L时，所得的MEA-PASP对Ca3(PO4)2的阻垢率可达95％以上。 4.以聚环氧琥珀酸、乙二胺、甲醛和三氯化磷为原料，合成了膦酸基改性的聚天冬氨酸(PH-ED-PASP)，优化了合成条件，研究了合成过程中各种因素对反应的影响。采用静态阻垢法研究了PH-ED-PASP对CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2的阻垢性能。 结论为：PH-ED-PASP对CaSO4和Ca3(PO4)2的阻垢效果稍差于PASP，但对CaCO3的阻垢效果非常优异，与前市场上通用的国内生产的含磷的对CaCO3阻垢效果优异的PBTCA阻垢效果相当。最优的工艺条件为：当原料摩尔比为n(PSI)∶∶n(ED)∶n(ME)∶n(PH)=10∶7：31∶31时，反应温度1110℃，搅拌反应0.5h。在该最优的工艺条件下，质量浓度为6mg/L时，PH-ED-PASP对CaCO3的阻垢率可达93％。 5.用红外光谱对聚天冬氨酸、乙醇胺改性的聚天冬氨酸及膦酸基改性的聚天冬氨酸进行了表征。 6.采用扫描电镜观察和分析了阻垢剂对CaCO3垢晶型的影响，并对聚天冬氨酸及膦酸基改性聚天冬氨酸的阻垢机理进行了探讨。