緩蝕阻垢劑的作用機(jī)理分為:
絡(luò)和增溶作用、晶格畸變作用、靜電斥力作用。絡(luò)和增溶作用
1.絡(luò)和增溶作用是共聚物溶于水后發(fā)生電離,生成帶負(fù)電性的分子鏈,它與Ca2+形成可溶于水的絡(luò)合物或螯合物,從而使無(wú)機(jī)鹽溶解度增加,起到阻垢作用。晶格畸變作用
2.晶格畸變作用是由分子中的部分官能團(tuán)在無(wú)機(jī)鹽晶核或微晶上,占據(jù)了一定位置,阻礙和破壞了無(wú)機(jī)鹽晶體的正常生長(zhǎng),減慢了晶體的增長(zhǎng)速率,從而減少了鹽垢的形成;靜電斥力作用
3.靜電斥力作用是共聚物溶于水后吸附在無(wú)機(jī)鹽的微晶上,使微粒間斥力增加,阻礙它們的聚結(jié),使它們處于良好的分散狀態(tài),從而防止或減少垢物的形成。
阻垢劑的分類(lèi)：
有機(jī)膦系列阻垢劑、有機(jī)膦酸鹽阻垢劑、聚羧酸類(lèi)阻垢分散劑、復(fù)合阻垢劑、RO阻垢劑
阻垢劑的作用：
1、有機(jī)膦系列阻垢劑
ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用?？勺柚顾谐晒耕}類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解。在水中濃度較高時(shí)，有良好的緩蝕效果。HEDP是一種有機(jī)膦酸類(lèi)阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，在高pH下仍很穩(wěn)定，不易水解，一般光熱條件下不易分解。耐酸堿性、耐氯氧化性能較其它有機(jī)膦酸（鹽）好。EDTMPS是含氮有機(jī)多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無(wú)機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率高3～5倍。能與水混溶，無(wú)毒無(wú)污染，化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫性好，在200℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能離解成8個(gè)正負(fù)離子，因而可以與多個(gè)金屬離子螯合，形成多個(gè)單體結(jié)構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結(jié)晶被破壞。EDTMPS對(duì)硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。EDTMPA具有很強(qiáng)的螯合金屬離子的能力，與銅離子的絡(luò)合常數(shù)是包括EDTA在內(nèi)的所有螯合劑中最大的。EDTMPA為高純?cè)噭┣覠o(wú)毒，在電子行業(yè)可作為半導(dǎo)體芯片的清洗劑用于制造集成電路；在醫(yī)藥行業(yè)作放射性元素的攜帶劑，用于檢查和治療疾病；EDTMPA的螯合能力遠(yuǎn)超過(guò)EDTA和DTPA，幾乎在所有使用EDTA作螯合劑的地方都可用EDTMPA替代。
2、有機(jī)膦酸鹽阻垢劑
ATMP?Na4是ATMP的中性鈉鹽，可阻止水中成垢鹽類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。 ATMP?Na4適用于火力發(fā)電廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)的循環(huán)冷卻水、油田回注水系統(tǒng)。ATMP?Na4對(duì)于其他一些添加劑也有很好的相容性。ATMP?Na4特別適用于中性到酸性配方中，無(wú)氨味產(chǎn)生。 ATMP?Kx是ATMP的部分鉀鹽溶液，相對(duì)于等量的鈉鹽，ATMP?Kx具有更高的溶解度，可阻止水中成垢鹽類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP?Kx尤其適用于油田回注水系統(tǒng)。 HEDP?Na4廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金、化肥等工業(yè)循環(huán)冷卻水、低壓鍋爐、油田注水及輸油管線(xiàn)的阻垢和緩蝕。
3、聚羧酸類(lèi)阻垢分散劑
PAAS無(wú)毒，易溶于水，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類(lèi)的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的。 AA/AMPS為丙烯酸與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚而成。由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性能好的羧酸基和強(qiáng)極性的磺酸基，能提高鈣容忍度，對(duì)水中的磷酸鈣、碳酸鈣、鋅垢等有顯著的阻垢作用，并且分散性能優(yōu)良。與有機(jī)膦復(fù)配，增效作用明顯。特別適合高pH、高堿度、高硬度的水質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運(yùn)行的最理想的阻垢分散劑之一。 PESA是一種無(wú)磷、非氮的“綠色”環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑。PESA對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果優(yōu)于常用有機(jī)膦類(lèi)阻垢劑。PESA與膦酸鹽復(fù)配具有良好的協(xié)同增效作用。同時(shí)PESA具有一定的緩蝕作用，是一種多元阻垢劑。 PASP為水溶性聚合物，是一種新型綠色水處理劑，具有無(wú)磷、無(wú)毒、無(wú)公害和可完全生物降解的特性。對(duì)離子有極強(qiáng)的螯合能力，具有緩蝕與阻垢雙重功效，對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、磷酸鈣等成垢鹽類(lèi)具有良好的阻垢效果，對(duì)碳酸鈣的阻垢率可達(dá)100%。
4、復(fù)合阻垢劑
鍋爐專(zhuān)用緩蝕阻垢劑TH-503是由有機(jī)膦酸和聚羧酸等高聚物組成的復(fù)合品，具有很高的緩蝕和阻垢性能，其耐溫性特別好，可有效地應(yīng)用于低壓鍋爐的爐內(nèi)水處理。 熱網(wǎng)專(zhuān)用阻垢劑主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團(tuán)等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣等成垢因子具有晶格畸變作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，顯示出優(yōu)良的阻垢作用。 緩蝕阻垢劑TH-601由有機(jī)膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對(duì)碳鋼具有良好的緩蝕效果，主要用于鋼鐵廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕阻垢，其緩蝕效果好、阻垢力強(qiáng)。 緩蝕阻垢劑TH-604由有機(jī)膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑及銅緩蝕劑復(fù)配而成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對(duì)碳鋼、銅具有良好的緩蝕效果。 緩蝕阻垢劑TH-604主要用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕阻垢，如電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、石化、鋼鐵等循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，緩蝕阻垢劑TH-604緩蝕效果好、阻垢力強(qiáng)。 本品主要由多種有機(jī)膦羧酸、聚羧酸、含磺酸鹽共聚物、緩蝕劑、特殊界面活性劑等組成，適用于循環(huán)水中Ca2++堿度要求達(dá)到1500 ppm的高濃縮倍率的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。5、RO阻垢劑 反滲透阻垢劑、分散劑TH-0100是一種高效阻垢劑，適用于反滲透（RO）系統(tǒng)及納濾（NF）和超濾（UF）系統(tǒng)中，可防止膜面結(jié)垢，能提高產(chǎn)水量和產(chǎn)水質(zhì)量，降低運(yùn)行費(fèi)用。
反滲透阻垢劑、分散劑TH-2000 是一種高效阻垢分散劑，特別適用于反滲透給水中鋇、鍶含量高，硫酸鋇、硫酸鍶結(jié)垢傾向嚴(yán)重的反滲透系統(tǒng)。它可以在結(jié)垢物質(zhì)很寬的濃度范圍內(nèi)有效地阻止結(jié)垢的發(fā)生。在反滲透系統(tǒng)（RO）、納濾系統(tǒng)（NF）或超濾系統(tǒng)（UF）中使用反滲透阻垢劑。
6,專(zhuān)用阻垢劑
苯駢三氮唑鈉（BTA）：BTA（Na）可以吸附在金屬表面形成一層很薄的膜，保護(hù)銅及其它金屬免受大氣及有害介質(zhì)的腐蝕；BTA（Na）在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中可與多種阻垢劑、殺菌滅藻劑配合使用，對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕效果良好，在循環(huán)水中用量為2-4mg/L。BTA（Na）也可以作為銅銀的防變色劑、汽車(chē)?yán)鋮s液、潤(rùn)滑油添加劑。 巰基苯駢噻唑鈉（MBT）：MBT（Na）可以作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的銅緩蝕劑。MBT（Na）緩蝕作用主要依靠和金屬銅表面上的活性銅原子或銅離子產(chǎn)生一種化學(xué)吸附作用；或進(jìn)而發(fā)生螯合作用從而形成一層致密而牢固的保護(hù)膜，使銅材設(shè)備得到良好的保護(hù)，使用量一般為4mg/L，MBT（Na）也可以用作增塑劑、酸性鍍銅光度劑等使用。 甲基苯駢三氮唑（TTA）：TTA可以作為有色金屬銅和銅合金的緩蝕劑，對(duì)黑色金屬也有緩蝕作用。TTA吸附在金屬表面形成一層很薄的膜，保護(hù)銅及其它金屬免受大氣及水中有害介質(zhì)的腐蝕。本品成膜更均勻，和巰基苯駢噻唑鈉復(fù)合使用效果更佳。TTA用醇或堿溶解后加入到循環(huán)水中，水中本品濃度為2—10mg/L，若水系統(tǒng)中的有色金屬已嚴(yán)重腐蝕，可以按正常濃度5—10倍加入本品以使系統(tǒng)迅速鈍化。
鹽酸酸洗緩蝕劑：
酸洗緩蝕劑為系列產(chǎn)品，屬咪唑啉類(lèi)。在用鹽酸清洗金屬時(shí)，加入酸洗緩蝕劑，即可抑制鹽酸對(duì)鋼材的腐蝕。酸洗緩蝕劑應(yīng)用的前提為清洗介質(zhì)為鹽酸、硫酸、氨基磺酸，清洗對(duì)象的基材為黑色金屬。酸洗緩蝕劑適用于各種型號(hào)的高中低壓鍋爐的酸洗，以及大型設(shè)備，管道的酸洗。酸液中腐蝕性能(加藥量為1-3‰)腐蝕速度≤1g/m2?h阻垢劑的種類(lèi)
在水處理中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機(jī)膦酸、膦羧酸、有機(jī)膦酸脂、聚羧酸等。
1）聚磷酸鹽 常用聚磷酸有三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉，在水中生成長(zhǎng)鏈陰離子容易吸附在微小的碳酸鈣晶粒上，同是這種陰離子易于和CO32-置換，從而防止了碳酸鈣的析出。
2）有機(jī)膦酸類(lèi)阻垢劑 常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。對(duì)抑制碳酸鈣、水合氧化鐵或硫酸鈣的析出或沉淀有很好的效果。
3）有機(jī)膦酸酯 有機(jī)膦酸酯抑制硫酸鈣垢的效果較好，但抑制碳酸鈣垢的效果較差。其毒性低，易水解。
4）聚羧酸類(lèi)阻垢分散劑 聚羧酸類(lèi)化合物對(duì)碳酸鈣水垢有良好的阻垢作用，用量也極少。常用的有聚丙烯酸PAA、水解馬來(lái)酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。
主要用于各行業(yè)的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸發(fā)器、暖氣片、反應(yīng)釜、吸收塔、貯罐、管道等設(shè)備的防腐及阻垢。
性能特點(diǎn)
同時(shí)它具有優(yōu)異的耐溫（介質(zhì)的長(zhǎng)期工作溫度≤150℃）、耐水，耐含有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)用水等性能
