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众所周知,结垢在制浆造纸过程中是一个普遍的现象,结垢会对制浆造纸设备的运行产生一系列阻碍：导致纸张质量下降,运行效率降低,成本提高。制浆造纸原料,如水、木料、填料和添加的湿部的化学品等都是垢形物的来源；垢形物的产生也与白水处理过程中是否考虑结垢控制有关。加入聚合物阻垢剂作为最经济有效的办法,获得了越来越广泛的应用。近些年来,有关向聚合物中引入磺酸基团的研究备受关注。本论文采用过硫酸铵在水溶液中引发丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),共聚合成了含磺酸基的聚合物阻垢剂,研究了聚合反应条件(单体质量比、引发剂用量、反应温度、反应时间)对阻垢剂阻碳酸钙垢、鳌合钙离子和分散无机物颗粒等性能的影响,并采用扫描电镜对使用阻垢剂时碳酸钙垢生成机理的变化进行了探索。通过单因素实验和正交试验确定了合成反应的最佳工艺条件：(1)从阻碳酸钙垢性能的角度看,AA/IA/AMPS阻垢剂最佳的合成条件为：m(AA):m(IA):m(AMPS)=2:6:2,引发剂用量占单体总质量的8%,反应温度为90℃,反应时间为4h。(2)从螯合钙离子性能的角度看,AA/IA/AMPS阻垢剂的最佳合成条件为：m(AA):m(IA):m(AMPS)=2:6:2,引发剂用量占单体总质量的10%,反应温度为95℃,反应时间为4h。(3)从分散无机粒子性能的角度看,AA/IA/AMPS阻垢剂的最佳合成条件为：m(AA):m(IA):m(AMPS)=2:6:2,引发剂用量占单体总质量的8%,反应温度为90℃,反应时间为3h。但考虑到引发剂用量由10%变为8%以及反应温度由95℃变成90℃时,螯合性能变化较小；反应时间由3h变为4h时,分散性能的变化也不大,因此综合认为最优的阻垢剂合成条件是：AA/IA/AMPS质量比为2：6：2,引发剂用量为8%,反应温度为90℃,反应时间为4h。通过对比优化后的自制阻垢剂与市面上常用的几种商品阻垢剂红外图谱和应用性能可知,自制阻垢剂在基团组成上和商品阻垢剂的基团组成基本相同。但由于所含基团比例的不同,自制阻垢剂在综合性能上要明显优于商品阻垢剂,说明自制阻垢剂的研发是成功的。扫描电子显微镜的研究结果表明,在阻垢剂的作用下,碳酸钙垢的晶体形貌和聚集形态发生了明显的变化。不同阻垢剂对碳酸钙垢晶型的影响差别明显,自制阻垢剂更倾向于促使碳酸钙垢由稳定的方解石晶型向不稳定的文石和六方方解石晶型转变；同时在不同用量条件下,自制阻垢剂对碳酸钙垢晶型的影响也明显不同,阻垢剂在某一个用量条件下能达到最佳阻垢效果,过量使用反而会降低阻垢剂的阻碳酸钙垢的效果。