本文对磺化淀粉用作水泥减水剂的工艺、性能和作用机理进行了系统的研究，目的是将磺化淀粉开发用作新型的高效减水剂并最终实现工业化，从而解决当前我国减水剂应用中面临的诸多问题，同时为淀粉基天然高分子材料的应用开辟全新的领域。本项研究具有重要的现实意义和广阔的发展前景。 磺化淀粉是在淀粉分子上引入磺酸基生成的产物，在食品、医药、石油等领域得到了广泛的应用。减水剂是一种重要的混凝土外加剂，目前在我国应用比较广泛的是木质素磺酸盐类减水剂和萘系高效减水剂。这两种减水剂均存在很多不足，开发新的减水剂品种势在必行。磺化淀粉用作减水剂具备了一定的理论可行性，而相关的研究未见报道。本文的研究证实了一定磺酸基取代度的磺化淀粉达到了较高的减水率，同时具有很强的缓凝作用，可以开发作为新型的缓凝高效减水剂，而与早强剂复配使用则拓展了磺化淀粉的应用范围。 本文的具体研究内容包括如下几个方面： 1.为了满足作为减水剂的要求，本文以二氯乙烷作溶剂，采用氯磺酸磺化玉米淀粉，并通过正交实验研究了磺化反应的影响因素和最佳工艺条件，研究表明ClSO3/Starch配比是产物的磺酸基取代度和反应效率的主要影响因素，反应温度和反应时间对反应效率的影响较小。当设计DS达到0.8时，在10～40℃的反应温度和1～4h的反应时间的范围内，磺酸基取代度基本达到最大值0.25左右，反应效率也即将降低。同时作为应用研究，为了简化工艺和降低成本，本文对以二氯甲烷作分散剂，采用半干法制备磺化淀粉进行了探索。 2.本文测试了一系列取代度的磺化淀粉的减水性能，证实了减水率与磺酸基取代度在一定范围内呈正的对应关系，同时对水泥具有缓凝作用。采用ClSO3/Starch摩尔配比设计为1.0，半干法制备的磺化淀粉样品，掺量(占水泥的w％)为0.3％时测得的水泥净浆减水率、净浆标准凝结时间和3d、28d砂浆强度等各项指标均达到缓凝高效减水剂的国标要求(GB8076-1997)。该样品与三乙醇胺按一定配比复配使用，测得的各项指标均达到高效减水剂的国标要求(GB8076-1997)。 3.磺化淀粉用作减水剂对水泥的水化、凝结和硬化过程产生明显的影响。XRD和SEM测试结果表明：磺化淀粉掺入水泥浆后，由于缓凝作用导致初期水化反应发展缓慢；经过较长时间(如一个月)以后，磺化淀粉的缓凝作用对水化反应的影响基本消失，而由于其减水作用破坏了水泥的絮凝结构，使得水泥的水化反应更加充分，水泥石结构比基准样更加均匀致密，抗压强度也比基准样更高。