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PESA无磷无氮,且易生物降解,是一种具有良好应用前景的阻垢缓蚀剂。但目前仍然存在合成产物的分子量控制,以及分子量与阻垢缓蚀性能的关系等方面的问题。鉴于此,本文探索合成不同分子量PESA的工艺条件,评价PESA的分子量与其阻垢缓蚀性能之间的关系,并且初步分析其阻垢和缓蚀的机理。以马来酸酐为原料,经过水解、氧化,聚合得到一系列不同分子量PESA。提出采用HCl-CaCl2化学滴定法测定产物中环氧琥珀酸的含量,其中当温度为40℃,时间为2h,CaCl2的物质量为5.5mol时,测定条件最适宜,并将其应用于PESA的有效含量测定。同时实验考查了 pH、反应时间、反应温度、引发剂用量对产物分子量及有效含量的影响,制备出高中低分子量PESA的适宜合成条件。利用碳酸钙沉积法评价三种不同分子量PESA对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶的阻垢效果。实验结果表明,中分子量PESA对钙垢类阻垢效果总体表现较好;对于阻硫酸锶垢,中、低分子量PESA对阻低、中浓度的硫酸锶垢效果很好,高分子量PESA对阻高浓度的硫酸锶垢效果较好;对于阻硫酸钡垢,分子量对其影响不大。对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的成垢离子的容忍度分别为3000mg/L、4500mg/L、1000mg/L和3000mg/L。通过与其它常用阻垢剂的阻垢性能比较,发现PESA是一种高效的阻硫酸锶、硫酸钡垢的阻垢剂,且与PAA具有复配效应,对于含1000mg/LBa2+的水系,PESA与PAA在比例为1:3,总浓度为100mg/L时,阻垢率比单独使用提高近200%。通过XRD、扫描电镜和电导率的测定探讨了阻垢剂PESA的阻垢机理,结果表明PESA的阻垢机理主要是晶格畸变作用、电荷分散作用和螯合增溶作用。通过极化曲线法、交流阻抗法以及扫描电镜探讨了 PESA的缓蚀性能及机理。结果表明中分子量PESA用量80mg/L时缓蚀效果最好,缓蚀率为42%。将PESA与其它缓蚀剂进行复配,结果表明三元复配比二元复配效果更好,当复配物PESA+PAA+钨酸钠的浓度比在2:1:1时,缓蚀率可以达到63.8%。机理分析表明,PESA是一种以抑制阳极腐蚀为主兼具抑制阴极腐蚀的混合型缓蚀剂,且它在金属表面通过化学吸附作用形成了一层致密的吸附膜,吸附行为满足EL-Awady模型。