随着工业的飞速发展,工业水的腐蚀结垢问题也迫待解决。腐蚀结垢严重危害了工业生产,阻滞了工业的发展。阻垢剂是解决结垢的主要途径之一,目前的阻垢剂主要有无机聚磷酸盐,含磷有机缓蚀阻垢剂,天然阻垢剂等。这些含磷阻垢剂虽然有一定的阻垢效果,但对环境也造成了一定的污染,不符合绿色环保和可持续发展的要求。随着绿色化学概念的提出,人们对于绿色化学品的不断追求,绿色环保阻垢剂的研发成为了国内外研究的重要课题。聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸是近年来研发的两种新型阻垢剂,无毒,无污染,易生物降解,符合绿色环保的要求,是绿色新型高分子材料。它们的用途十分广泛,涉及到工业水处理,医药,农业,生物等各个行业。聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸对碳酸钙垢,硫酸钙垢,硫酸钡垢等有很好的阻垢效果,已成为了21世纪国内外争相研究的热点。本文分别制备合成了聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸并对它们的阻垢性能进行了研究,具体研究内容及实验结果如下：本文第一部分首先简述了阻垢剂的定义,介绍了阻垢剂的种类,阻垢原理以及阻垢性能的评价方法。然后重点介绍了两种绿色环保阻垢剂聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的制备方法和应用,对国内阻垢剂的现状及研究方向进行了展望。本文第二部分以马来酸酐和尿素为原料,磷酸为催化剂,二步法合成聚天冬氨酸(PASP)。用傅里叶红外光谱对PASP进行了表征,通过实验考察了各反应条件对聚天冬氨酸阻垢率的影响,并讨论了合成聚天冬氨酸的最佳工艺条件,包括马来酸与尿素的摩尔比,聚合反应温度,聚合反应时间等,实验得出在该工艺条件下所得PASP的阻垢效果最好。对PASP进行了生物降解性能测试,得出PASP为易生物降解阻垢剂。本文第三部分以顺丁烯二酸酐为主要原料,以钨酸钠为催化剂,二水合硫酸钙和氢氧化钙为双引发剂,合成了无氮、无磷和生物降解性好的绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)。分析了各种合成条件对PESA阻垢性能的影响,得出了合成PESA的最佳工艺条件。采用静态阻垢法考察了阻碳酸钙垢的性能,研究结果表明产物在循环冷却水系统中具有优异的阻垢性能。本文第四部分以介孔分子筛负载催化剂钨酸钠,催化合成环氧琥珀酸,该产物经高效液相色谱测试其产率可达95%以上。然后以组合引发剂引发环氧琥珀酸盐,聚合反应得到环保型水处理剂聚环氧琥珀酸(PESA)溶液,并按照国家标准对合成的水处理剂给予评价。考察了体系pH值、反应温度、引发剂的用量等对聚环氧琥珀酸阻垢性能的影响。并对其进行了生理学及生物降解性测试。本文第五部分以马来酸酐为原料,钨酸钠为催化剂,制备环氧琥珀酸(ESA)。将其与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚得到ESA/AMPS共聚物。采用静态实验法评价共聚物阻磷酸钙垢和碳酸钙垢的性能,探讨了单体配比、引发剂用量、聚合时间、聚合温度、以及该阻垢剂投入量对碳酸钙和磷酸钙阻垢率的影响,并对其结果进行讨论。