聚羧酸系减水剂具有高减水率和控制坍落度损失的优点,但不同结构的聚羧酸减水剂其减水性能和坍落度保持性有很大差别,因此研究和开发具有特定结构的新型聚羧酸减水剂及结构与性能的关系受到国内外的广泛关注。本文从聚羧酸减水剂的结构入手,通过分子设计,以两步合成法制得了聚羧酸系减水剂。试验分别采用三种不同分子量的甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸,通过直接酯化合成制备出不同结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(大分子单体),然后将这些不同结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠等单体在水溶液中经过自由基聚合,得到了不同结构的聚羧酸减水剂。结果表明:同时具有长侧链与短侧链相间结构的聚羧酸减水剂比单一侧链长度的减水剂有更好的水泥分散性和分散保持性;利用红外光谱和核磁共振谱对特定结构的聚羧酸系高效减水剂官能团和分子结构进行了表征。此外还研究了聚合反应原料配比、工艺参数、控制条件对聚羧酸减水剂水泥分散性和分散保持性的影响规律,进而确定了聚羧酸系高效减水剂的最佳配比和工艺条件。应用制备的减水剂按混凝土相关标准对其性能进行了测试,结果表明所制备的减水剂具有掺量小、减水率较高以及坍落度保持性好的特点,对新拌和硬化混凝土的性能有显著改善。