在工业循环水中加入水处理剂是解决设备结垢、腐蚀问题常用的手段。研究高效、环保的水处理剂仍是当今水处理领域的研究热点之一。聚天冬氨酸（PASP）由于其具有良好的阻CaCO3垢性能和优异的生物降解性引起了研究者们的广泛关注,但PASP的阻Ca3（PO4）2垢和缓蚀等性能较差,不能满足工业需求。采用接枝共聚的方法对其改性可以提高其综合性能。本文利用具有强螯合作用的羧基对PASP进行接枝改性,合成绿色、高效、可生物降解的聚天冬氨酸衍生物水处理剂,讨论水处理剂分子中羧基官能团对其阻垢、缓蚀性能的影响,研究水处理剂的阻垢缓蚀作用机制。具体工作如下:选用分子中含有不同羧基个数的β-氨基丙酸、亚氨基二乙酸、N-（2-氨乙基）-N-（羧甲基）-甘氨酸对聚琥珀酰亚胺（PSI）进行开环反应,合成三种新的聚天冬氨酸衍生物水处理剂（PASP-A、PASP-Im、PASP-ED2A）。通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）、核磁共振波谱仪（~1H NMR）和凝胶渗透色谱仪（GPC）对PASP衍生物的结构、分子量进行表征和测定。采用电导滴定法对PASP以及改性后的三种衍生物中的羧基含量进行测定,结果分别为15.06%、19.18%、18.81%和40.14%。采用静态阻垢法测定三种PASP衍生物的阻垢性能。与PASP相比,PASP-A、PASP-Im和PASP-ED2A的阻垢性能均有大幅度的提升。其中,PASP-Im的阻CaCO3垢性能最好,在浓度为30 mg/L时,阻CaCO3垢性能达到67.90%,比未改性的PASP提高18.90%;PASP-ED2A在浓度为5 mg/L时,阻CaSO4垢效率达到100%。通过电化学法评价PASP-A、PASP-Im和PASP-ED2A在3.5%Na Cl溶液中对碳钢的缓蚀性能。相比PASP,三种PASP衍生物的缓蚀性能均有不同程度的提高。其中,PASP-Im在浓度为100 mg/L时,缓蚀效率达到43.90%,相同浓度下,PASP的缓蚀效率仅为25.28%。三种PASP衍生物水处理剂均为既有物理吸附又有化学吸附的混合型缓蚀剂。理论计算（DFT）结果表明,水处理剂分子通过向碳钢表面金属原子的空轨道提供孤对电子以形成配位键,从而使分子覆盖在碳钢表面形成保护膜以减缓碳钢的腐蚀。利用扫描电子显微镜（SEM）,X射线粉末衍射仪（XRD）,X射线光电子能谱仪（XPS）和DFT计算等方法讨论PASP衍生物的阻垢作用机制。结果表明,PASP衍生物通过分子结构中的羧基官能团与金属离子相互作用,并吸附在垢晶体的活性位点上,改变垢的生长路径,使垢的形貌和晶型发生变化。羧基含量的增加,提高水处理剂对于Ca2+的结合能力和对CaCO3晶体的吸附能力,从而提升其阻CaCO3垢效率。