本文在对高取代度的羧甲基淀粉、淀粉硫酸酯和淀粉丁二酸单酯结构与性能(包括粘度性能、抱水性能和分散性能)关系研究的基础上，设计合成了磺基．羧甲基淀粉和磺基-淀粉丁二酸单酯，希望通过基团复合的方法能够得到具有优异分散性能的新型阴离子淀粉。并对羧甲基淀粉、淀粉硫酸酯和淀粉丁二酸单酯用作水泥分散剂的分散机理进行详细讨论，以期为促进我国水泥分散剂的理论研究进程做出一定贡献。采用溶剂法制备了高取代度(DS=0.2～0.8)的羧甲基淀粉，通过条件实验优化了合成条件。对高粘度羧甲基淀粉的粘度性能和抱水性能进行了考察，结果表明产品的抗剪切性、贮存稳定性和抱水性能随交联度的增大而增加，但交联度对产品的抗盐性和抗酸碱性影响不大；随着取代度的增加，产品各项性能均有所提高。根据降解羧甲基淀粉的低粘度特性将其用作水泥分散剂，对产品分子结构与分散性能的关系进行了考察，得出了分散性能最佳的产品的降解度及取代度分别是2M和0.50。采用干法制备了高取代度的淀粉丁二酸单酯(DS=0.1～0.5)，该法具备合成工艺简单、易操作等优点。由于受合成方法的限制，产品的水溶液粘度都很低(＜100 mPa·s)。根据这种低粘度特性，将其开发用作水泥分散剂，其中以原淀粉为原料、取代度为0.51的产品的分散性能最好。以氯磺酸为酯化试剂制备了高取代度(DS=0.1～1.0)的淀粉硫酸酯，通过条件实验优化了合成工艺条件。对高粘度的交联淀粉硫酸酯进行了粘度性能和抱水性能的考察，结果表明产品的抗剪切性和抱水性能均随着交联度和取代度的增加而有所提高；在实验考察范围内，产品均具有贮存稳定性和抗酸碱性，但不具备抗盐性。由于氯磺酸对淀粉分子链的降解作用，普通淀粉硫酸酯和降解淀粉硫酸酯的粘度均低于15 mPa·s，用作水泥分散剂时，具有最优分散性能产品的降解度和取代度分别为2M和0.50。设计合成了磺基-羧甲基淀粉和磺基-淀粉丁二酸单酯，讨论了淀粉降解度和羧基取代度对其分散性能的影响。在极性取代基团总数相当时，将产品与相应的单基团变性淀粉及其复配物进行分散性能的比较，实验结果表明磺基-羧甲基淀粉未达到理想的分散效果，但磺基-淀粉丁二酸单酯在较低的取代度时就具有较好的分散性能。通过对羧甲基淀粉、淀粉硫酸酯和传统萘系减水剂的分散性能和物化性能的比较分析得知，虽然羧甲基淀粉和淀粉硫酸酯的分散机理主要是空间位阻作用而不是静电斥力作用，但它们在水泥颗粒表面上的吸附状态却不完全相同。淀粉丁二酸单酯用作水泥分散剂时，其分散机理也主要来自空间位阻作用，且较长的极性侧链对空间位阻效应具有一定的贡献。