當前,水處理阻垢劑產品的綠色、高效、多功能化已成為阻垢劑產品的發展方向。根據綠色化學的概念,水處理阻垢劑產品的綠色化應著眼于阻垢劑生產原材料和轉化試劑的綠色化、生產反應方式的綠色化及生產反應條件的綠色化等幾個方面。20世紀中期,人們曾用木質素、單寧、腐殖酸鈉、殼聚糖、淀粉和纖維素等天然聚合物作為水處理阻垢劑。
共聚物阻垢劑是20世紀80年代發展起來的一類新型水處理藥劑,共聚物中的羧酸官能團是阻碳酸鈣和硫酸鈣垢的主要官能團,而羥基、酰胺基等基團對阻磷酸鈣垢有益,特別是磺酸基對磷酸鈣垢有良好的抑制能力。含磷水溶性聚合物的研究始于20世紀70年代,是由無機單體次磷酸與一種或兩種以上的有機單體共聚而成。其特點是將羧基與磷酰基結合在同一個分子上。與其他共聚物阻垢劑相比,其特點主要是價格低,效果好,集緩蝕劑、阻垢劑于一身。羧酸類共聚物阻垢劑是一類以丙烯酸、馬來酸或馬來酸酐為主要單體,在適當引發劑作用下,與其他一種或幾種單體共聚而成的水溶性聚合物阻垢劑。丙烯酸類共聚物是國內開發最早的共聚物類阻垢劑,其生產成本低,用量少,對碳酸鈣的阻垢效果好,對環境無污染,不滋養細菌,一直受到人們的重視。馬來酸類共聚物是20世紀70年代首次由Chemed公司研制成功的,由馬來酸和苯乙烯磺酸聚合而成,其耐熱性好,具有良好的阻CaCO3、CaSO4、BaSO4等垢的效果,特別適用于溫度較高的循環冷卻水系統和中低溫鍋爐水系統,與有機磷酸及多價金屬整合劑復配使用具有明顯的增效作用。
20世紀80年代,國際上出現了含磺酸基團共聚物的開發熱潮,這類共聚物具有多功能性,其突出優點是在阻垢方面,不受水中是否存在金屬離子的影響,可以有效地防治由于均聚物與水中離子反應而產生的難溶性聚合物——鈣凝膠,且能有效地分散顆粒物,穩定金屬離子和有機磷酸,藥力持久,不易結膠。共聚物類阻垢劑作為水處理藥劑,具有品種繁多,合成方法較成熟,適用水質范圍寬,低毒無公害等優點,是一類極具發展前途的綠色阻聚劑。聚合物類阻聚劑在我國具有廣闊的研究、開發及應用前景。
近幾年國內外出現的新型綠色阻垢劑主要有聚環氧琥珀酸和聚天冬氨酸兩大類,因其具有優良的生物可降解性和較高的阻垢性能,被認為是一種真正的綠色阻垢劑,必然成為今后開發研究的重點。