以丙烯酸(AA)和甲氧基聚乙二醇(MPEG)为原料,催化酯化合成聚羧酸系高效减水剂的大分子单体甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGAA)。考察催化剂种类、用量,反应温度,物料摩尔比等因素对酯化反应转化率的影响,确定最优酯化反应工艺条件。即:催化剂选用浓硫酸,用量为MPEG质量的2.36%;酸醇物质的量比为n(AA):n(MPEG)=3:1;阻聚剂对苯二酚为MPEG质量的0.1%;反应温度为110℃;反应时间为3 h。单体丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAD)和甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGAA)在氧化还原引发体系存在下进行自由基水溶液共聚反应。考察引发剂浓度c_I、单体总浓度c_M和反应温度T等因素与聚合反应速率r和聚合物特性粘数[η]的定量关系,建立共聚反应动力学关系式。即:r∝cI0.5 903cM0.8 089e-5 465K/T;[η]∝cI-1.501cM0.6 073e2 587K/T。根据分子设计原理,采用大单体直接共聚法,以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAD)和大单体甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGAA)为原料,自由基水溶液聚合制备聚羧酸系高效减水剂。考察引发剂、单体物质的量比、反应温度等因素对水泥净浆流动度的影响,确定合成高效减水剂的最佳反应条件。即:单体物质的量比:n(MPEGAA):n(AA)=1:1.5,n(MPEGAA):n(MAD)=1:0.36;还原剂占单体总质量的1.25%;氧化剂占单体总质量的1.0%;反应温度为60℃;反应时间为6 h。通过研究添加聚羧酸系高效减水剂后,水泥材料力学性能、微观结构以及减水剂在水泥颗粒表面吸附量的变化,表明聚羧酸系高效减水剂明显提高水泥的抗压强度和抗折强度,可以显著抑制水泥的早期水化,有利于提高水泥材料的后期性能。