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结垢和腐蚀是循环冷却水系统中最主要的两个问题,对于经济和技术发展有很大的影响。在循环冷却水的使用过程中,碳酸钙和硫酸钙是最常见的两种钙垢。大多数进行冷却水循环的设备都是以碳钢和不锈钢为基本材料,所以就会有腐蚀问题,包括管道、换热器表面等。所以需要寻找合适的水处理剂。单体丙烯酸、APEM和亚磷酸在水相系统中进行自由基聚合反应,加入引发剂,合成了新型的三元低磷聚醚类水处理剂,它具有良好的阻垢、缓蚀和分散效果。然后对单体和三聚物进行红外光谱、氢核磁和热重分析的表征,分析其具体结构和热稳定性。该聚合物具有优异的阻垢性能,投加浓度为18mg/L时,阻碳酸钙效率达到80.97%；投加浓度为8mg/L时,阻硫酸钙效率达到93.94%；具有良好的分散氧化铁性能,当单体质量配比m(AA):m(APEM):m(H3PO3)为2：1：0.5时,该聚合物的分散效率达到最好,透射率为12.2%。在缓蚀效果上,与市场上的水处理剂相比,投加浓度为70mg/L时,共聚物的缓蚀率为87.14%,而有机膦类缓蚀剂HEDP的缓蚀率只有80.5%。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对碳酸钙和硫酸钙垢的形貌进行了观察,利用X-射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)对碳酸钙和硫酸钙垢的晶型变化和晶体衍射强度做了研究,使用三元共聚物之后的碳酸钙和硫酸钙形貌均发生了明显变化。另外还研究了单体比例、引发剂用量、链转移剂用量、滴加时间和反应温度对AA-APEM-H3PO3阻垢性能的影响,确立了最佳合成工艺。也将AA-APEM-H3PO3与市场上销售的水处理剂进行了各种性能的对比,考察了循环水水质和复配对其阻垢、分散、缓蚀性能的影响。三元低磷聚醚类共聚物含有醚键、膦酰基、羧基等官能团,羧基能螯合多种会属离子,阻止钙垢的生成,对氧化铁有分散作用。膦酰基的存在能在金属表面形成一层吸附膜,减少腐蚀介质与金属元素的作用,从而起到减缓腐蚀的效果。