本发明公开了一种柠檬酸淀粉酯及其制备方法和在防腐阻垢上的应用，属于天然高分子材料制备及应用技术领域，是将淀粉经一次机械活化预处理后，再加入酯化剂柠檬酸和催化剂进行二次机械活化反应，得到柠檬酸淀粉酯；所述柠檬酸淀粉酯的取代度达到0.29以上。将得到的柠檬酸淀粉酯应用于循环冷却水中防腐阻垢，可螯合钙离子量达到500mg/g以上，其对A3碳钢缓释率达到90％以上。本发明采用二次机械活化干法工艺制备柠檬酸淀粉酯，产率高、反应条件温和、绿色环保、成本低，所得柠檬酸淀粉酯具较高的取代度以及制备简单的特点，产品在防腐阻垢上有明显效果。