聚羧酸减水剂具有高减水率和良好的保坍性等优点,研究开发新型的聚羧酸减水剂受到国内外广泛关注。本文合成了低引气型聚羧酸减水剂PCS-1(简称PCS-1),并系统研究了它的综合性能。 以分子设计理论为指导,探讨了聚羧酸系减水剂的组成与性能之间的关系。通过酯化、共聚合等手段,在分子中同时引入丙烯酸、丙烯酸异丁酯、聚氧乙烯基烯丙酯(PMA)、甲氧基EO/PO嵌段聚醚烯丙酯(MPEO/POAA)等多种特征官能团,以发挥高减水、高保坍和低引气作用。采用正交试验的方法,对合成工艺参数进行了设计和优化,合成出大分子单体和PCS-1。通过对红外光谱、紫外可见吸收光谱、表面张力、ζ-电位、特性粘度、酯化产率等性能的研究,探讨聚羧酸系减水剂的减水机理。研究发现多种功能基团的合理组合并且与链结构的合理匹配是制备PCS-1的关键。 测试了掺加以最佳工艺合成而得的PCS-1的净浆、砂浆和混凝土的各项性能,并与其它高效减水剂(FDN和JSS)各项性能进行对比、分析和评价。结果表明,PCS-1适用于多种普通硅酸盐水泥,具有水泥净浆流动度高,分散性优异,坍落度损失小以及抗压强度高等优点,解决了普通聚羧酸减水剂引气过大导致混凝土强度差的问题。当水灰比W/C=1.0∶0.3,PCS-1的掺量为0.5%时,水泥净浆流动度32.8cm,混凝土含气量2.8%,减水率33.2%,1h坍落度保持率为92%～97%,28d的抗压强度比达到了167%。PCS-1是一种具有低引气功能的聚羧酸高效减水剂。