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高效水泥、混凝土及陶瓷用石膏模具等对强度都有着较高要求。本实验采用水溶液自由基共聚方法，经过分子设计，合成了醚型聚羧酸大分子。将合成产物作为建筑水泥和陶瓷模具用石膏的外加剂，针对水泥的流动性和石膏的强度及吸水率进行研究。主要研究内容如下：1.本实验对碘量法进行了研究改良，发现三溴化合物法适用于丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(MA)、烯丙基聚氧乙烯醚(APE)及甲基烯基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段醚(APPE)等单体不饱和度的测定。考察单体竞聚率，发现AA和MA易发生自聚反应，甲基丙烯磺酸钠(SMS)、APE和APPE难于发生自聚，SMS易与其它各单体发生共聚反应，APE比APPE易于与SMS发生共聚。单因素实验得到醚型聚羧酸大分子较优工艺为：AA、MA混合溶液与SMS、APE(或APPE)的水溶液同时滴加进行反应，85oC，单体滴加2.5h，APS为0.9%(w/w，单体总质量)，90%的APS水溶液15min滴加入体系后剩余的APS水溶液于单体完全滴加后立即一次性全部加入；较优工艺条件下反应8h，分别以APE和APPE合成的聚羧酸大分子，其单体转化率分别为97.3%和99.5%。2.以水泥的初始净浆流动度为考察指标，水灰比为0.29，单因素考察确定反应温度为85oC、APS用量为单体总质量的0.9%、掺量为0.6%(w/w，水泥)。设计正交实验，考察得到醚型聚羧酸大分子PM-1的较优配方为nSMS：nAPE：nMA：nAA=20：12：6：62，此时水泥的30s初始净浆流动度为279mm。2h时水泥的净浆流动度相比30s初始净浆流动度下降了22.2%。PM-1在300oC时失重5.1%，400oC时失重达45.9%。3.前期初步考察单体配对改性石膏性能的影响，发现所用改性石膏的强度性能较差。进一步单因素实验考察得到，醚型聚羧酸大分子PM-2配方中AA含量低于54mmol、SMS含量为20mmol、APE含量为14mmol(配方中单体总摩尔数以100mmol计，下同)而酯酸比为0.13时较优；而醚型聚羧酸大分子PM-3配方中AA、SMS及APPE含量分别为35mmol、20mmol、9mmol时较优；正交实验考察得到，PM-2较优合成方案为：nAA: nMA: nSMS: nAPE=30:36:25:9，1.1%(w/w，单体总质量)的APS；PM-3的较优合成方案为nAA: nMA: nSMS: nAPPE=32:49:9:10，1.4%(w/w，单体总质量)的APS，85oC。4.1.0%(w/w，水)的PM-2与PM-3水溶液的表面张力分别为57.95mN/m、57.07mN/m，后者比前者的水溶液表面张力略低。PM-2与PM-3均对石膏浆具有明显缓凝作用。PM-2的最优掺量为0.2%(w/w，水泥)，养护龄期为1d时，PM-2改性石膏的抗压及抗折强度分别比纯石膏的增强32.6%和31.1%，吸水率达22.0%；相同条件下，PM-3改性石膏的抗折及抗压强度分别比纯石膏的增强48.9%和27.8%，其吸水率为22.8%。PM-3改性石膏的抗折强度相比PM-2改性石膏的增加50.0%。PM-2改性石膏的吸水率比纯石膏的降低9.1%，PM-3改性石膏的吸水率比PM-2的增加3.8%。300oC时，PM-2失重6.3%，而PM-3失重4.2%；400oC时，PM-2失重达46.4%。，PM-3失重为38.9%，可见，PM-3相比PM-2的热稳定性好，PM-3改性石膏性能优于PM-2改性石膏。相比市售的SP-8CN及巨龙94#减水剂，PM-3改性石膏的强度及吸水率保持效果总体较优。