随着工业化生产的迅速发展, 水资源短缺和水质污染日益严重, 已成为世界性的社会危机。在工业用水系统中, 污垢的形成是除材料和设备腐蚀以外的第二大主要危害。我国水处理阻垢剂的研究开发于20 世纪70年代(而国外早于30年代开始), 经过了近40 年的发展, 经历了天然聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂等。

由于天然聚合物药剂用量大, 费用高;含磷类阻垢剂不能有效地抑制磷酸钙和锌垢以及解决氧化铁沉淀问题, 且本身易形成有机磷酸垢, 特别是随着人们对环保的加强, 考虑到磷的污染性, 环保部门已对磷的使用有了限制, 所以开发低磷或无磷的新型绿色阻垢剂已成为国内外水处理剂方面研究的重要课题。分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚, 从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子, 也可以是由千百个CaCO3 和MgCO3 分子组成的成垢颗粒, 还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。对于聚羧酸盐类聚合物阻垢剂, 在水溶液中解离生成的阴离子在与CaCO3微晶碰撞时, 会发生物理化学吸附现象, 使微晶表面形成双电层。在吸附产物碰到其它聚羧酸盐离子时, 会把已吸附的晶体转移过去, 出现晶粒的均匀分散现象, 从而阻碍晶粒间及晶粒与金属表面间的碰撞, 减少溶液中的晶核数, 进而将CaCO3 稳定在水溶液中。无机盐(CaCO3 或CaSO4 )从水中析出形成垢的过程, 结晶动力学观点认为, 结垢的过程首先是产生晶核, 形成少量的微晶粒, 然后微晶粒在溶液中碰撞, 且按一种特有的次序集合或排列, 由微晶粒生长成大晶体而沉积。

当有机磷酸或聚电解质加入水溶液中, 由于它们对钙离子具有螯合能力, 阻碍或干扰了无机盐微晶体正常生长, 致使晶体不能按特有的次序排列, 形成形状不规则的晶体, 使晶体发生畸变。以上几种机理表示出目前人们对阻垢作用的认识水平, 由于它们都带有不同程度的推测, 因而人们在对具体结垢问题的分析时, 往往将阻垢作用归结为多种机理的复合作用, 这反映当前人们对阻垢机理的认识还相当笼统。由于结垢本身就是一个复杂的过程, 阻垢剂的介入, 使该过程变得更加复杂, 因此, 这方面的研究还需要做大量的工作。