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本文的研究工作以国家“973”计划项目《高性能水泥制备和应用的基础研究》子课题化学外加剂对高性能水泥水化进程的影响为背景，探讨聚羧酸系高性能混凝土减水剂的合成工艺及性能研究，主要工作及成果如下：1．减水剂构性关系研究：聚羧酸高效减水剂的结构基本上都遵循一定的规则，即：在梳型聚合物主链上引入一定比例的官能团，如羧基、磺酸基等来提供电荷斥力；在支链上引入长短不同的聚氧烷基醚类侧链，其醚键的氧与水分子形成强力的氢键，并形成溶剂化的立体保护膜，该保护膜既具有分散性，又具有分散保持性；通过调整聚合物主链上各官能团的相对比例、聚合物主链和接技侧链长度以及接技数量的多少，达到结构平衡的目的。以上述理论为指导，本研究运用高分子设计原理，采用MG、MA、MS等不饱和单体为原料直接共聚，合成了一类新型聚羧酸高效减水剂。2．合成酯化大单体的工艺研究：选用MA和MG直接酯化合成MAMG酯的最佳酯化条件为：以自制ZJ为阻聚剂、催化剂用量为反应物总质量的8％～9％、用甲苯为溶剂，摩尔比MA∶MG=1.5∶1、反应温度140℃左右，反应时间6h左右；选用MS和MG直接酯化合成MSMG酯的最佳酯化条件为：催化剂用量为反应物总质量的8％～9％、用甲苯为溶剂，反应温度145℃左右，反应时间5h左右。3．合成减水剂共聚物的聚合工艺研究：MAMG∶MA摩尔比为1.5∶1，引发剂用量7％，反应温度90～100℃，反应时间7～8h，合成的共聚物性能最好；MSMG∶MA摩尔比为1.1∶1，引发剂用量7％，反应温度90～100℃，反应时间7～8h，合成的共聚物性能最好；以MA作为酯化反应单体合成的减水剂的初始净浆流动度大于以MS作为酯化反应单体合成的减水剂的初始净浆流动度，流动度经时损失相近。4．所合成减水剂的性能研究：合成的聚羧酸系减水剂，在水泥净浆中最佳掺量为0.15％～0.2％，水泥净浆流动度及保持率，明显高于萘系减水剂FDN，与进口聚羧酸系减水剂相当；用合成的聚羧酸系减水剂，配制的混凝土及掺粉煤灰混凝土，坍落度损失小、混凝土材料不离析、粘聚性好；综合性能明显优于萘系减水剂FDN、与进口聚羧酸系减水剂相接近；可以降低水化热，延缓放热峰，有效减小混凝土因为水化温差而引起的开裂。5．减水剂的工业化可行性分析：本试验研究的聚羧酸系混凝土减水剂合成工艺过程简单容易控制、对设备要求不高，可以进行工业化生产。