一、课题解决的问题
沥青是交通、建筑工程中不可或缺的基建材料，其使用形式主要有热沥青、稀释沥青以及乳化沥青等。由于热沥青工艺需将沥青进行加热，使其保持一定的流动性与集料均匀混合，因此产生了大量碳排放与环境污染，甚至导致沥青胶黏剂的过度老化。与热沥青相比，乳化沥青具有施工便利、节能减排、延长施工季节等优点，在全球能源紧缺、环境恶化的巨大压力下，乳化沥青的应用迎合了人们对节约能源、减少污染、保护环境日益高涨的要求。沥青乳化剂作为一种制备沥青乳液的关键技术，已有80余年的发展历史。使用时将沥青与乳化剂混合，经过机械作用，沥青以细小的颗粒形态稳定分散在水溶液中，最终形成无毒、无臭、便于施工的沥青乳液。
阳离子乳化剂是制备阳离子乳化沥青的关键材料，它决定乳化沥青颗粒表面电荷的性质、破乳速度、乳化沥青颗粒大小、储存稳定性、沥青与骨材料粘附力等，对乳化沥青的质量起着决定性作用．目前，国内外沥青乳化剂品种繁多，主要有烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、、环氧乙烷双胺类、胺化木质素类和季胺盐类6种类型。在各种乳化沥青中，慢裂快凝型乳化沥青对乳化剂的要求尤其高，既要求有足够的拌和时间，又要求摊铺后能迅速破乳成型。要实现慢裂快凝的效果，则需对乳化剂的分子结构有一定的设计要求，要求分子中有相对分子质量适中的直链或支链亲油基团，以增加与沥青的相溶性，还要求分子中具有伸向水相的亲水基团。乳化剂中的亲水基团一般由含氮基团提供，如目前应用较多的烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、环氧乙烷双胺类、胺化木质素类和季胺盐类乳化剂。这些乳化剂中存在较强极性的亲水基团，停止拌和后可快速破乳，与石料表面的黏附性能好；但是，其较强的极性带来的负面作用是可拌和时间短，难以满足施工要求。
因此，为了延缓乳化剂极性基团与石料的接触过程，增加可拌和时间，本文对沥青乳化剂的分子结构进行设计，选用含一定空间位阻基团的有机酸与多胺进行环化反应，选择性地在乳化剂分子上连接空间位阻基团，增加极性含氮基团的空间位阻，延缓拌和过程中沥青微粒在石料表面的吸附过程，从而使制备的乳化沥青与石料具有足够的可拌和时间，摊铺后又可以迅速破乳成型，满足慢裂快凝的要求。
二、研究方法和技术路线
在装有搅拌器、测温热电偶及回流装置的反应器中，投入计量摩尔比的油酸，与顺酐在氮气保护下反应五个小时，反应生成三元羧酸，再投入计量摩尔比的三元羧酸、三乙烯四胺，四乙烯五胺，氨乙基哌嗪，加入一定量携水剂石油醚和催化剂，搅拌，升温回流，在反应温度下进行酰胺化，继续升高温度至反应温度，进行环化反应。反应结束后蒸出溶剂，制得咪唑啉，再以环氧氯丙烷对咪唑啉进行季铵化制得沥青乳化剂。对沥青乳化剂的效果进行评估和测量。其中油酸来自于福建、丹东、美国三家，比较差异。（先对三种油酸的理化性质进行测定，如凝固点、酸值、碘值等，在进行实验）
用一束具有连续波长的紫外光照射有机化合物，这时紫外光中某些波长的光辐射就可以被该化合物的分子所吸收，若将不同波长的吸收光度记录下来，就可获的该化合物的紫外吸收光谱. 将油酸和三乙烯四胺分别溶于乙醇待用，先用乙醇调整反应基线，而后分别测定丹东油酸和三乙烯四胺的紫外谱图，最后测定生成的羧酸酰胺化合物的紫外图谱。
三、文献综述
油酸又称十八烯酸，是一种含一个双键的不饱和脂肪酸，分子式为C17H33COOH，其结构式为CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH。作为天然脂肪酸中最重要的一烯酸，油酸存在于一切天然油脂中，占天然脂肪酸总量的一半以上,是液体植物油的主要组成部分。常温下，高纯油酸为无色无臭的粘稠状油态液体, 一般工业油酸是黄色的油状液体,放置在空气中逐渐变成棕色，并散发猪油味。油酸不溶于水, 可溶于四氯化碳、醇、醚、氯仿等有机溶剂。
想把疏水性的油制成水溶性油, 通常使用的方法是向油的分子上引入亲水性基团,如COOH、CONH2、SO3H、NH2、SH等。此外, 在油酸的长链烷基和羧基之间加入极性基团, 不仅能够增加水溶性, 而且可以改善油分子的电离性和提高耐硬水能力；若在同一个分子中嵌入多个附着力强的极性基团, 还会大大改进其防锈力.
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