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在目前的筑路工程中,阳离子型乳化沥青因其具有良好的粘附与强度、污染小、施工气候适应性好和节能的优势,成为重要的筑路材料。为改善阳离子乳液沥青的耐寒耐温性并适应其施工性,需采用阳离子型橡胶胶乳进行增韧改性。而具有合适增韧效能的阳离子聚合物胶乳产品很少。本文采用无皂聚合与种子聚合技术,合成了苯丙类高固含胶乳,研究了聚合物结构与粒子结构对沥青增韧改性效果的影响规律。本文以苯乙烯、丙烯酸丁酯为主单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)作为阳离子共聚单体,以水溶性偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA),即V-50为阳离子引发剂来合成了无皂阳离子苯丙乳液。通过选择不同的阳离子共聚单体,以及采用两种阳离子共聚单体复配的方式来控制乳胶粒的粒径,使粒径在100-500nm的范围内可调。研究了阳离子无皂苯丙乳液的粒径的各种影响因素。同时对乳液的稀释稳定性、耐水性、机械稳定性和乳液耐电解质稳定性进行了分析测试。实验发现,单独采用DMC作阳离子共聚单体时,粒径较小;单独采用DADMAC作阳离子共聚单体时,粒径较大;采用两者复配时,则能生成所需粒径的乳液。论文中采用DLS、DSC、GPC等检测手段分析比较了美国的样品与自制的苯丙乳液的结构。将制得的苯丙乳液与进口SK-70沥青及国产克拉玛依的K-70沥青进行混合,对乳化沥青及改性乳化沥青性能进行了实验,并与进口的美国维实维克公司的改性剂进行了对比。实验结果表明,改性剂粒子平均粒径在300nm左右,具有双峰分布的胶乳结构对乳化沥青的改性效果较好。采用小粒径的乳液和大粒径的乳液复配,种子法聚合法合成固含量为55%,甚至60%的高固含阳离子苯丙乳液。通过实验,对无皂苯丙乳液的聚合机理及高固含乳液的合成有了初步的认识,能够控制合成不同粒径的胶乳,并且对沥青的增韧改性起到了明显的效果,为阳离子改性剂改性乳化沥青提供了基本的理论数据。