本文以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯磺酸钠(MAS)为共聚单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用溶液聚合的方法合成了一种聚羧酸系高效减水剂。首先采用单因素实验法和正交实验(L1645),得出了最优的合成减水剂的条件。对在最优条件下合成的减水剂进行了性能测试以及用FT-IR和差热-热重分析进行了表征,并对合成的减水剂的表面张力和Zeta电位与其性能的关系进行了初步探索。最后对减水剂的性能进行了研究,包括减水剂的用量与水泥净浆流动度和减水率之间的关系、与Zeta电位的关系、减水剂对水泥的净浆分散状态和水化的影响。通过单因素实验得出了各因素对减水剂性能的影响次序,按对减水剂性能的影响程度从大到小排列,影响因素依次为:反应温度,MA用量,引发剂用量,AA用量和MAS用量。L1645正交设计得出了合成产物的最优条件:在投料方式为丙烯酸和过硫酸钾滴加、反应时间为5 h时,反应温度80 ℃,n(MA)= 0.03 mol,n(AA)= 0.14mol,n(MAS)= 0.06mol,ω(KPS)=10%。在此实验条件下合成减水剂产物,可以使水泥净浆初始流动度达到296 mm。FT-IR谱图和差热-热重曲线表明所合成的减水剂有酯基、羧基和磺酸基,并且MA、AA和MAS成功地进行了接枝聚合。通过表面张力及起泡性能分析得出所合成的减水剂为非引气型减水剂,不具有引气作用。水泥净浆加入减水剂后,Zeta电位值更负,水泥净浆流动度更高。这是由于水泥颗粒吸附了减水剂,静电斥力作用增强。此外,水泥的絮凝结构被破坏,释放出水,延缓了初期水化。