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聚羧酸系减水剂以其掺量低、分散性强、分子结构可调控、环保等优点，成为混凝土外加剂的发展方向和研究热点。本文通过对聚羧酸系减水剂分子结构的设计，在分子结构中引入了聚氧乙烯醚基（-CH2CH2-O-）、羧基（-COO-）、磺酸基（-SO3-）等功能基团；分别采用甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚两种醚类大单体与丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸钠（MAS）为反应原料，采用过氧化氢溶液（30%）与抗坏血酸氧化还原引发体系，采用水溶液自由基共聚方法合成了PC-1和PC-2两种减水剂，研究讨论了反应单体的比例、聚醚大单体的分子量、引发剂的用量、链转移剂的用量、反应温度、聚合时间、聚合浓度等不同因素对合成的减水剂性能的影响，确定了PC-1和PC-2两种减水剂最优的合成工艺。并对合成产物进行了GPC测定，确定了合成产物的分子量及其分布，结果显示，PC-1减水剂的平均分子量为2.04×104，分子量分布为3.93；PC-2减水剂的平均分子量为2.61×104，分子量分布为3.87。通过对提纯后的产物红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）的测定，对其分子结构进行了表征。对合成减水剂进行了水泥净浆流动度试验，不同水泥砂浆的减水率试验，硬化混凝土的力学性能试验，硬化混凝土的耐久性试验。结果表明，当折固掺量为0.2%，掺加最优的PC-1减水剂的水泥净浆流动度达到285mm，掺加最优的PC-2减水剂的水泥净浆流动度达到295mm；在相同掺量的前提下，合成减水剂在矿渣硅酸盐水泥（P.S）中的减水率最高，有较好的适应性；掺加合成减水剂的混凝土的力学性能和耐久性能都有很大程度的提高，当减水剂掺量为0.25%，水灰比0.33，与不掺减水剂的混凝土坍落度相同条件下，龄期为7d时，抗压强度达到50MPa左右，抗折强度达到6MPa左右，抗压强度提高了40%，抗折强度提高了44%；龄期为28d时，抗压强度达到60MPa左右，抗折强度达到6.8MPa左右，抗压强度提高了47%，抗折强度提高了48%；硬化混凝土的抗冻性、抗渗性、收缩性随着减水剂掺量的增加，其改善的效果更加显著；通过SEM分析，观察了硬化混凝土内部的孔结构、孔径分布以及水化产物与骨料的界面，结果表明，掺加减水剂的混凝土内部的孔结构更加细小，孔分布更加均匀，结构更加致密，水化产物与骨料界面的粘结强度及水泥石强度有很大的提高，为硬化混凝土的力学性能及耐久性能的理论分析提供了依据。