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聚环氧琥珀酸(PESA)是一种新型的符合“绿色化学”要求的无磷、非氮、生物降解性很好的绿色阻垢剂。其对碳酸钙垢阻垢效果很好，在较低浓度时就有很好的阻垢效果，但PESA阻磷酸钙垢、硫酸钙垢、稳定锌盐能力和分散氧化铁的效果很差。磺酸基是阻磷酸钙垢的有效基团，并且其对稳定锌盐和分散氧化铁也有效果，因此可以在PESA中引入磺酸基来加强PESA的综合效果。本文是以环氧琥珀酸盐(ESA)和含有磺酸基的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体进行共聚，生成同时含有羧基和磺酸基的新型阻垢缓蚀剂。并对PESA阻碳酸钙垢的阻垢机理进行了探讨，掌握了其阻垢机理，可以更好的指导对PESA的改性。在本实验中首先在75%乙醇溶液里合成中间体环氧琥珀酸盐(ESA)，将其经过重结晶进行提纯，分别进行ESA的均聚和与AMPS的共聚，得到两种阻垢剂。最后考察在碳酸钙晶体结晶的过程中PESA对其造成的影响。并采用红外光谱法对其进行结构表征，并测定两种聚合物的相对分子量。通过单因素实验和正交实验，考察ESA、PESA和ESA-AMPS的最佳合成条件。实验结果得出，ESA的最佳合成条件为：环氧化温度65℃，环氧化时间2.5h，溶液pH值为3.5，催化剂用量为马来酸酐物质的量的1.5%，在此最佳合成条件下，ESA的收率可达到93.2%。PESA的最佳合成条件为：聚合温度为85℃，聚合时间为3h，反应液pH值为13，引发剂用量为n(MA):n(Ca(OH)2)=1:0.03，在这个条件下，PESA对碳酸钙垢的阻垢率为94.5%。改性聚环氧琥珀酸的最佳合成条件是根据其对碳酸钙垢和磷酸钙垢的阻垢率确定的：单体配比为1:0.8，共聚温度为85℃，共聚时间为2.5h，引发剂用量为5%。采用静态阻垢法，对PESA和ESA-AMPS的阻垢性能、稳定锌盐性能和分散氧化铁性能进行了考察。实验结果表明，PESA能适用于高碱度、高硬度的水质里；ESA-AMPS显著的提高了阻磷酸钙、稳定锌盐和分散氧化铁的性能，而阻碳酸钙垢的性能有所降低；通过复配得到的PESA+ESA-AMPS配方可以解决这个问题，各种性能都维持在较高的水平。通过测定碳酸钙晶体的成核诱导期、扫描电镜和X射线衍射等手段分析聚环氧琥珀酸的阻垢机理。实验结果表明，聚环氧琥珀酸主要通过螯合增溶、晶格畸变和凝聚分散等作用影响碳酸钙晶体的正常生长。通过动态模拟实验更系统的考察聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能。实验结果显示，聚环氧琥珀酸具有良好的阻垢性能。