随着水资源的日益减少，节约用水、合理开发利用水资源已经成为亟待解决的重要课题。在水处理技术中，开发并改进应用广泛且性能良好的阻垢分散剂对于解决循环冷却水处理中垢的堆积与设备腐蚀是十分重要的。其中，以马来酸酐(MA)为单体聚合水解合成的水解聚马来酸酐(HPMA)是一种性能优良的水处理剂，它在工业循环冷却水处理、锅炉水处理、海水淡化等有着广泛的应用，可以抑制垢沉淀并粘附在管道内壁，分散铁盐和锌盐，但是其合成方法与工艺仍然有许多问题值得研究。同时研究开发高效环境友好的水处理剂也是研究热点，尤其是开发基于丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成的二元或多元共聚物。为此，本文对水解聚马来酸酐的微波合成进行了工艺条件优化，并首次将烯丙基琥珀酸酐(ASA)作为单体合成四元共聚物AA/MA/AMPS/ASA水处理剂，对其性能进行考察和分析，并与三元聚合物AA/MA/AMPS进行了性能的比较。　　首先，采用以微波辐射代替传统的加热方式，对马来酸酐微波聚合并水解合成水解聚马来酸酐的工艺（包括引发剂的用量、微波时间和功率，以及反应温度等）进行了研究与优化。通过单因素优化实验研究发现，不同条件下合成的水解聚马来酸酐收率和性能均有改变，且每个因素的影响程度不同，根据实验结果分析总结，当称取5g马来酸酐为原料时，采用过氧化苯甲酰为引发剂且用量为单体质量的5％，设定微波功率为300W，聚合温度125-130℃，微波辐射30min后得到聚马来酸酐，加入2倍当量的水进行水解反应，反应温度为90℃，水解30min后得到产品水解聚马来酸酐的50-60％的水溶液。完整的工艺流程操作仅需要1h，且其操作简便、性能优良、减少污染、节约能源等都远远优于传统的合成工艺;且合成产品的工艺和性能也优于新型环保合成方法。采用固含量测定、溴值的测定、粘度测定以及红外光谱分析对水解聚马来酸酐进行了表征分析。　　其次，通过静态阻垢测试分析研究了实验中微波合成的水解聚马来酸酐对碳酸钙垢和磷酸钙垢的阻垢分散效果。实验结果显示，所合成的水解聚马来酸酐在8mg/L的剂量时对碳酸钙垢有很好的阻垢效果，阻垢率可以达到98％;在10mg/L的剂量时对磷酸钙垢的阻垢率可以达到70％;通过增大水中钙离子浓度，发现产品在高硬度水中仍有较好的性能。对垢样进行了扫描电镜分析，考察经过本文开发的HPMA处理的垢样其形貌与结构较未经处理的垢样均出现较大的晶格畸变，证明了所合成HPMA的阻垢机理之一为晶格畸变机理，再结合其较好的抑制钙垢形成情况，表明其同时还存在螯合增溶阻垢机制。　　本文采取水溶液聚合的方式，以丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体，过硫酸铵为引发剂合成了三元共聚物AA/MA/AMPS。同时研究了将烯丙基琥珀酸酐作为新单体，与此三种单体共聚合成四元共聚物AA/MA/AMPS/ASA，通过正交试验的结果初步确定了共聚物AA/MA/AMPS/ASA的合成条件，再以此为基础，考察反应温度、反应时间、引发剂用量和单体配比对聚合物性能的影响，确定最佳合成条件。实验结果表明，以马来酸酐作底物时，四种单体质量比为AA∶MA∶AMPS∶ASA=1∶0.5∶0.25∶0.1，以过硫酸铵与次磷酸钠组成氧化还原体系的引发剂，其用量为单体总质量的8％，分别滴加引发剂溶液与单体混合溶液，并控制在1h滴完，升温至90℃，保温反应2.5h，得到四元共聚物AA/MA/AMPS/ASA水溶液。经固含量测试、热重分析、紫外吸收光谱分析等方法分析其物理及化学性质，通过静态阻垢性能测试和扫描电镜分析对共聚物进行性能表征，试验结果显示，共聚物AA/MA/AMPS/ASA对碳酸钙垢和磷酸钙垢具有一定的阻垢分散效果，垢样的SEM图显示该共聚物也能影响并抑制垢晶的形成，分散垢盐，但是其所需要的投加量大于AA/MA/AMPS，因而该四元共聚物还有待进一步结构优化。