聚羧酸系减水剂具有高减水率和控制塌落度损失等优点,代表了今后混凝土减水剂的发展方向。本论文详细介绍了国内外高性能减水剂的研究应用现状,分析了聚羧酸系高性能减水剂的合成方法及发展趋势,并且从高性能减水剂的化学结构、作用机理入手,通过分子设计,合成出了含羟基、羧基、磺酸基、聚氧乙烯基(PEO)等基团的具有梳型分子结构的聚羧酸系减水剂。本试验通过两步合成制得了聚羧酸系减水剂。第一步,以甲基丙烯酸和甲氧基聚乙二醇为主要原料,通过直接酯化合成出甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(大分子单体);第二步,将甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、马来酸酐、甲基丙烯酸羟丙酯、2-丙烯酰铵-2-甲基丙磺酸等单体,在水溶液中经自由基聚合,得到聚羧酸系减水剂(SPs)。在SPs掺量为0.3%时,减水率接近35%,塌落度在2小时内的损失很小,与水泥的相容性好。结果表明,SPs的综合性能明显优于商品萘系减水剂,接近国外商品聚羧酸系减水剂。通过对SPs溶液的表面张力以及在水泥颗粒表面ζ电位、吸附量的测定和聚合物分子的红外光谱分析,探讨了该减水剂的作用机理。结果表明,SPs的减水机理主要是以空间位阻作用和静电斥力作用为主;PEO侧链长度和数量决定了减水剂的分散性和分散保持性能;减水剂分子中的活性基团使减水剂保持性散性的能力增强;以马来酸酐取代部分甲基丙烯酸,减水剂的分散性和分散保持性能同时提高。