用于工业循环冷却水处理的水处理剂的研究与开发一直以来都是人们关注的重点，水处理剂的绿色化、多功效化是长期发展的趋势。聚天冬氨酸（PASP）因具有无毒、良好的可生物降解性等特点，被公认为是一种绿色环保型的水处理剂，但其阻垢、分散以及缓蚀能力与目前被广泛应用的水处理剂相比仍存在一定差距，且价格较一般的水处理剂略高。故本课题以提高聚天冬氨酸的阻垢分散性能为目的，对聚天冬氨酸的合成工艺及其改性性能进行了研究。本课题从提高产物性能出发，对PASP的合成工艺进行了研究。以马来酸酐和尿素为原料，采用固相缩合的方法合成了PASP的前驱体聚琥珀酰亚胺（PSI），通过单因素实验和正交实验确定了最佳合成条件为马来酸酐与尿素的加料摩尔比1:1.2，缩合温度170℃，缩合时间40min；并对PSI的聚合度和PASP的粘均分子量进行了测定和计算，研究了缩合温度对分子量的影响以及分子量与PASP阻垢率的关系，结果表明采用固相缩合法在最佳合成条件下制备的PASP粘均分子量在4000左右，此时作为碳酸钙的阻垢剂使用较为合适。通过合成丙烯酸/丙烯酰胺/马来酸酐（AA/AM/MA）三元共聚物，与PASP进行了物理复配改性，开发出一种具有优良阻垢性能的新型聚天冬氨酸复配物。采用静态阻垢实验确定了复配物的最佳复配比，并对复配物阻垢性能进行了研究。结果表明：PASP与AA/AM/MA在一定配比下产生协同阻垢效应，其最佳配比浓度为1:0.5，此时复配物阻垢效果最好；复配物的阻垢性能较单纯的聚天冬氨酸有一定的提高，适用于高钙、高碱、高温的水系统中，并可在其中长时间停留；将复配阻垢剂应用于西安灞桥火电厂循环冷却水水样，其对碳酸钙的阻垢率可达到100%。以中间体PSI为开环接枝化合物，与谷氨酸（Glu）合成了不同接枝比例的聚天冬氨酸衍生物PASP-Glu。对实验过程中开环改性的水解条件进行了研究，考察了反应原料的摩尔比、水解温度、水解时间对合成产物接枝率的影响，确定了最佳开环改性条件；采用碳酸钙沉积法、测定透光率法、生物摇床实验法对衍生物的阻垢性能、分散性能以及生物降解性能进行了评定。研究结果表明：合成的PASP衍生物PASP-Glu为易降解聚合物，属环境友好型阻垢剂；羧基的引入使得合成的衍生物PASP-Glu对碳酸钙的阻垢能力和对氧化铁的分散能力较PASP均有所提高。