随着经济的飞速发展,对交通运输的要求也随之提高,尤其是对正在使用的路面的维修和养护。乳化沥青以其环境友好、节约能源和节省原料等优点被广泛应用,其中稀浆封层是快速修补路面的一个有效途径,要求乳化剂为慢裂快凝型,所以目前关键是制备出慢裂快凝型沥青乳化剂。本文以吡咯烷、溴代十八烷、溴代十六烷、环氧氯丙烷、三乙烯四胺为主要原料,合成了四个不同的季铵盐类慢裂快凝型沥青乳化剂和两个中间体,包括产物A,产物A₁,产物C,产物C₁,中间体B和中间体B₁,其中产物A和产物A₁为单季铵盐沥青乳化剂,产物C和产物C₁为双季铵盐沥青乳化剂。采用红外光谱分析法对各种产物及中间体的结构进行了表征。在合成的过程中,进行了实验路线的选择,并对反应温度、反应时间、催化剂用量及反应物摩尔比等实验条件进行了优化,得到了最佳的合成路线及实验条件。采用溴酚蓝实验分别对两个中间体及四个产物进行了阳离子测试,其中两个中间体的溴酚蓝溶液均不变色,四个产物的溴酚蓝溶液颜色均由红色变成了蓝紫色,因此四个产物均为阳离子沥青乳化剂。根据表面张力法,电导率法及HLB法对各产物的表面性能进行了测试,其中表面张力法和电导率法的测试结果具有很好的一致性,四个产物都表现出了较好的表面性能。随着烷基链的增加,乳化剂呈现较低的CMC值。将合成的两个中间体和四个产物应用于制备乳化沥青,结果表明中间体B和B₁无乳化效果,产物A、A₁、C和C₁具有乳化效果,同时十八烷基的产物比十六烷基产物的乳化效果好。同时对乳化沥青的条件进行了探究,结果表明产物的结构、用量、体系的pH值等对乳化效果及乳液的稳定性均具有一定的影响。通过产物的破乳速度实验,表明产物均为慢裂快凝型沥青乳化剂,主要是由于产物中引入吡咯环增加了空间位阻,同时双季铵盐类沥青乳化剂引入三乙烯四胺,亲水基的个数增加,也有助于乳化剂呈现慢裂效果。