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结垢现象在工业水冷却循环系统和油田生产中普遍存在，对设备造成了很大的损害，严重影响了工业生产的正常运行，带来了巨大的经济损失。因此为了防止工业用水中的成垢离子在热交换设备表面沉积成垢，需要在水中加入一定量的水处理剂，即阻垢剂，以防止水垢的生成。 阻垢剂通常采用含磷的小分子化合物或线型聚合物如聚丙烯酸，而超支化聚合物阻垢剂鲜有报道。超支化聚合物(Hyperbranched Polymer)是具有高度支化结构的新型功能高分子，由于其不但具有树枝状大分子的诸多优异性能，而且超支化聚合物的合成工艺较树枝状大分子更为简单，十分适合工业生产，因此受到了学术界和工业界的高度关注。 本文将超支化聚合物应用于工业水阻垢当中，并对其阻垢机理进行了初步探索，取得的结果如下: 1、基于羧基基团和酰胺基基团的较强的阻垢能力，设计并合成了两种超支化聚合物阻垢剂。以三羟甲基丙烷为中心核，以2，2-二羟甲基丙酸为AB2单体，通过酯化反应得到端羟基超支化聚酯HBPE-OH，再以丁二酸酐对其端羟基进行改性，得到端羧基的超支化聚酯HBPE-COOH:以乙二胺、丙烯酸甲酯为原料，通过迈克尔加成反应和酰胺化缩合反应，并对其进行了羧基改性，合成了端羧基的超支化聚酰胺-胺PAMAM-COOH，然后通过红外光谱、核磁共振等手段对两者的分子结构进行了表征; 2、研究了HBPE-COOH和PAMAM-COOH作为阻垢剂时，聚合物用量、钙离子浓度、溶液pH和温度对硫酸钙垢和碳酸钙垢的阻垢能力的影响。结果表明，HBPE-COOH和PAMAM-COOH对硫酸钙垢和碳酸钙垢均具有一定的阻垢能力。随着阻垢剂用量的增加，阻垢率也随之增加。钙离子浓度升高后其阻垢率降低。pH和温度的波动也会影响阻垢率; 3、利用扫描电子显微镜(SEM)观察了添加与未添加HBPE-COOH和 PAMAM-COOH时，溶液中碳酸钙结晶和硫酸钙结晶的表面形貌;利用X射线粉末衍射仪(XRD)对比了添加与未添加HBPE-COOH和PAMAM-COOH时，碳酸钙结晶晶型的变化，并通过分子模拟的方法，初步探讨和研究了超支化聚酯HBPE-COOH和超支化聚酰胺-胺PAMAM-COOH的阻垢机理，其阻垢原理可能是超支化分子对钙离子的络合作用，及其对晶体的静电吸附使得成垢晶体发生晶格畸变，达到了防止成垢的目的。