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通过分子设计方法，以季戊四醇与丙烯酸（AA）酯化得到星形可聚合活性端，再与甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)和AA在水溶液中共聚，合成了一种以可聚合活性端为“核”、以HPEG-AA共聚物为“臂”的全新星形结构的聚羧酸减水剂。在酯化阶段，讨论了催化剂用量、阻聚剂用量、带水剂用量及反应时间对酯化率的影响，并采用核磁共振分析（1HNMR）对所得酯化产物进行了结构表征，结果表明，在带水剂的量为70g，催化剂与醇的摩尔比为0.07，反应时间为7小时，阻聚剂对苯二酚与丙烯酸的摩尔比为0.03时，酯化率可以达到95％以上。在聚合阶段，通过采用L2555正交试验和单因素变量优化实验，讨论了聚合阶段过硫酸铵(APS)、巯基乙酸(TGA)、酸醚比、反应时间对水泥净浆流动度的影响，结果表明，在APS∶ TGA∶ AA∶ HPEG=0.28∶0.18∶3.3∶1，反应温度为65℃，反应时间为5h的条件下，合成的星形结构聚羧酸减水剂具有最高的水泥净浆流动度。对星形聚羧酸减水剂进行了结构初探并调整了合成工艺，采用红外(IR)、核磁(1HNMR)和凝胶色谱(GPC、GFC)分别对所得聚合产物进行了结构表征，谱图结果表明聚合产物中确实存在为星形结构的聚羧酸减水剂，含量大概为7％左右。 通过将星形减水剂与自制的梳形减水剂在水泥颗粒上的吸附量、Zeta电位和水泥水化热的结果进行比较，探讨了星形减水剂的作用机理。对星形聚羧酸减水剂与梳形聚羧酸系减水剂进行了水泥、砂浆的性能试验并将结果进行比较。结果表明，星形聚羧酸减水剂对水泥的缓凝作用明显，具有较高的减水率、良好的分散及分散保持性能。