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近年来,随着工业生产的迅速发展,工业循环冷却水的用量不断增大,随之也带来了诸多问题,比如腐蚀结垢就是相对比较普遍的现象,为了解决这些问题,使用缓蚀阻垢剂就是一个既容易又方便而且投资较少、效果明显的方法。本文合成了氨基三甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸两种缓蚀阻垢剂,对其进行复配并研究其缓蚀阻垢性能。首先是以甲醛、三氯化磷、氯化铵为原料合成氨基三甲叉膦酸(ATMP),通过考察各组氨基三甲叉膦酸的缓蚀阻垢性能,优选出最佳合成工艺条件,并用红外分光光度计对合成产物进行结构表征。实验结果表明：最佳合成工艺条件为：保温时间为2.5h,保温温度为120℃,PCl3:HCHO:NH4Cl为3：4：1.4；红外光谱分析表明合成产物为目标产物。随后采用挂片失重法评价了缓蚀剂浓度、介质温度、腐蚀时间对缓蚀性能的影响。实验结果表明：在缓蚀剂浓度为35mg/L、介质温度为35℃、腐蚀时间为24h时,腐蚀速率最小,缓蚀效果较好。接着采用阻碳酸钙法评价了阻垢剂浓度、介质温度、pH值对阻垢性能的影响。实验结果表明：在阻垢剂浓度为1mg/L、温度为30℃、pH=10时,阻垢效果较好。其次是以三氯化磷和乙酸酐为原料合成羟基乙叉二膦酸(HEDP),通过考察各组羟基乙叉二膦酸的缓蚀阻垢性能,优选出最佳合成工艺条件,并用红外分光光度计对合成产物进行结构表征。实验结果表明：最佳合成工艺条件为：反应温度100℃、(CH3CO)2O：PCl3摩尔比为1：2、乙酸酐滴加速率先快后慢；红外光谱结果表明合成产物为目标产物。随后采用挂片失重法评价了缓蚀剂浓度、介质温度、腐蚀时间对缓蚀性能的影响。实验结果表明：在缓蚀剂浓度为10mg/L、温度为60℃、腐蚀时间为24h时,腐蚀速率最小,缓蚀效果较好。接着采用阻碳酸钙法评价了阻垢剂浓度、介质温度、pH值对阻垢性能的影响。实验结果表明：在阻垢剂浓度为10mg/L、温度为60℃、pH=9时,阻垢效果较好。对氨基三甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸进行复配,研究结果表明：当氨基三甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸比例为3：2时,此时缓蚀率最大为95.61%,较HEDP单独使用时提高幅度为13.70%；当Ca2+浓度为250mg/L时,缓蚀效率最好为92.03%；当氨基三甲叉膦酸和羟基乙叉二膦酸比例为2：3时,阻垢剂有着非常好的协同作用,此时的阻垢率最大,达到93.46%,较HEDP单独使用时提高幅度为1.74%；当Ca2+浓度在50-150mg/L时,阻垢率达到90%以上。最后用电化学方法、扫描电镜研究了缓蚀阻垢剂的缓蚀机理,电化学极化曲线实验结果表明：氨基三甲叉膦酸缓蚀剂属于阳极为主的混合型缓蚀剂；羟基乙叉二膦酸缓蚀剂属于阴极为主的混合型缓蚀剂；复配缓蚀剂也属于混合型缓蚀剂。扫描电镜的图像观察表明：添加缓蚀剂后K55钢的腐蚀明显受到抑制,并且与未添加缓蚀剂的腐蚀产物膜相比,添加缓蚀剂的腐蚀产物膜更为均匀,且添加复配缓蚀剂试样的腐蚀程度更小,缓蚀效果更好,腐蚀产物膜更平整,结构更致密,从而更好地隔离K55钢与腐蚀介质的接触,进而起到保护钢的作用。阻垢机理：ATMP能和水中Ca2+、Mg2+等离子生成稳定的络合物,还能对已形成的CaCO3垢层生长起着干扰作用,破坏CaCO3沉积的生长,从而达到阻垢效果。HEDP分子中含有2个磷酸根基团,磷酸基带有负电荷,带负电的氧离子容易与CaCO3表面的钙离子发生较强的静电作用,从而抑制碳酸钙晶体的生长而达到阻垢效果。