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为了研究分子结构对阻垢缓蚀性能的影响，提高现有阻垢缓蚀剂的阻垢缓蚀性能，本文在现有阻垢剂体系中引入超支化结构，设计合成了端氨基膦酸基超支化聚羧酸、超支化聚羧酸及超支化聚环氧琥珀酸，考察了聚合条件对分子结构的影响，并对其分子量、支化度等进行了表征。 通过静态阻垢法对合成产物端氨基膦酸基超支化聚羧酸，超支化聚羧酸及超支化聚环氧琥珀酸的阻碳酸钙、硫酸钙及分散性能进行了研究，考察了超支化聚合物的分子结构（代数、分子量、支化度）以及使用浓度、溶液中Ca2+浓度、pH值等使用条件对阻垢性能的影响。结果表明，端氨基磷酸基聚合物引入超支化结构后，其阻垢性能比小分子有机膦酸盐获得较大提高，在浓度为20mg/L时，其阻碳酸钙垢和硫酸钙垢的阻垢效率达到96.7％和93.9％，且随着代数的增加，阻垢分散综合性能有所提高;引入超支化结构的聚羧酸，拥有较高的阻垢性能，在浓度为8mg/L和20mg/L时，其阻碳酸钙效率达到95.2％，阻硫酸钙效率达到92.1％，且随着支化度上升，阻垢率增大，在分子量为3000-5000时拥有最好的阻垢性能;将超支化结构引入聚环氧琥珀酸，其阻垢分散性能均得到较大提高，在浓度为10mg/L时，其阻碳酸钙垢和硫酸钙垢的阻垢效率达到95.9％和94.3％，在一定范围内，超支化聚环氧琥珀酸的支化度和分子量越高，其阻垢分散性能越好。通过旋转挂片法和电化学法研究了端氨基膦酸基超支化聚羧酸的缓蚀性能，结果同样表明，超支化结构的引入，提高了其缓蚀性能，当浓度为100mg/L其缓蚀率可达91.3％。 在阻垢机理研究方面，通过电导率法研究超支化聚合物的晶体成核过程，结果表明:加入超支化聚环氧琥珀酸可以延长碳酸钙、硫酸钙晶体的成核诱导期，提高溶液中钙离子浓度，从而使成核数量变少，晶核体积变小，表现为宏观上的Ca2+增溶。通过考察碳酸钙、硫酸钙晶体的生长过程，采用动力学方程对晶体生长过程进行拟合，结果表明空白溶液与二级动力学方程相符，而加入超支化聚环氧琥珀酸阻垢剂后，与动力学方程产生较大偏差，表明阻垢剂的加入，改变了晶体的生长方式，同时通过比较表观生长速率常数，加入超支化聚环氧琥珀酸后，碳酸钙、硫酸钙晶体生长速率分别约为空白实验的1/500和1/10。通过研究阻垢剂浓度与晶体生长速率的关系，揭示了碳酸钙晶体与阻垢剂的吸附行为，结果表明超支化聚环氧琥珀酸对碳酸钙晶体的吸附较为符合Langmuir吸附等温式，高支化度聚环氧琥珀酸具有更高的吸附平衡常数，表明高支化度聚环氧琥珀酸与碳酸钙晶体有更强的吸附能力。超支化聚环氧琥珀酸阻垢剂的加入，并不能完全抑制晶核的形成或者使晶体生长完全停止，其阻垢效果是两者共同作用的结果。 采用SEM对碳酸钙、硫酸钙晶体表面进行分析，结果表明，超支化聚合物阻垢剂的加入使硫酸钙和碳酸钙的晶体形貌变得破碎，晶体生长受到阻碍，晶体产生大量缺陷，晶体体积变小。采用XRD对碳酸钙、硫酸钙晶体的晶型、结晶度分析，结果表明所合成的超支化聚合物阻垢剂可以占据晶体正常生长的晶格位置，破坏晶体有规律生长，从而大大破坏结晶的规整性，使晶格变形、晶型变化和结晶度下降。采用FTIR对其晶型进行分析，同样表明，阻垢剂的加入改变了钙垢晶体的晶型。 在缓蚀机理研究方面，采用电化学极化的方法研究其缓蚀类型，结果表明所合成端氨基磷酸基超支化聚合物为阴极型缓蚀剂。从缓蚀剂分子吸附热力学实验表明，超支化结构缓蚀剂与碳钢片吸附为Langmuir吸附，且代数增加可提高吸附热。从腐蚀反应动力学分析可知，缓蚀剂的加入增大了腐蚀反应活化能，活化能由PBTCA的20.52KJ/mol提高到了HBP-3的36.69KJ/mol。从碳钢片表面分析可知，端氨基磷酸基超支化聚合物缓蚀剂可以在碳钢片表面形成保护膜，减少和避免裂纹和腐蚀坑的出现。 本文通过超支化聚合物的合成及在阻垢、缓蚀方面的应用研究，探讨超支化聚合物的分子结构、支化度、分子量等与阻垢效率之间的关联，通过研究超支化聚合物阻垢剂在晶核形成、生长、晶体形貌中的影响，揭示超支化聚合物在阻垢方面的作用机理，为阻垢缓蚀剂的分子设计提供思路，为超支化聚合物在阻垢、缓蚀方面的全面应用提供有力的数据支撑和理论依据。