我国飞速发展的道路交通事业对乳化沥青技术的要求越来越高,表面活性剂作为沥青乳化剂的研究是乳化沥青领域的重要组成部分。阳离子表面活性剂作为沥青乳化剂时展现出的优点吸引了业界人士的重视,但国内的阳离子表面活性剂应用于乳化沥青时存在着更新换代慢、质量不高和使用条件苛刻等问题。基于以上问题,本文设计并合成了一系列新型苯二胺阳离子双子表面活性剂和一系列N-烷基双季铵盐型阳离子表面活性剂,研究了它们作为沥青乳化剂时在乳化沥青中的相关性能,并系统探究了它们的表（界）面化学性能,以及乳化、泡沫和抗菌等应用性能。主要内容与结果如下:以对苯二胺、N,N-二甲基烷基叔胺(C_nH_2n+1N（CH₂）₂,其中n=12、16和18)、盐酸与环氧氯丙烷为主要原料分两步合成了一类苯二胺型阳离子沥青乳化剂(简称C₁₂、C₁₆和C₁₈)。通过单因素实验对第二步的亲核取代反应进行了优化,得出n（对苯二胺）:n（N-（3-氯-2-羟基）丙基-N,N-二甲基烷基氯化铵）=1:2.2,n（碳酸钠）:n（对苯二胺）=2:1,反应温度85℃,反应时间30 h,C₁₂、C₁₆和C₁₈的收率分别为76.8%、77.5%和77.4%。并通过IR、MS和¹H NMR等手段对所得产物进行了表征。实验测得C₁₂和C₁₆的Krafft点均低于0℃,C₁₈的Krafft点为10.3℃。测定了不同温度下C₁₂、C₁₆和C₁₈的表面化学性能,在298 K时C₁₂、C₁₆和C₁₈的cmc分别是3.29×10^-3 mol?L^-1、2.53×10^-4mol?L^-1和3.14×10^-4 mol?L^-1;γ_cmc的值分别是28.24 mN?m^-1、31.95 mN?m^-1和35.06mN?m^-1;反离子结合度（K₀）分别是0.6282、0.6413和0.6432。当温度升高时,cmc升高,γ_cmc与K₀降低。热力学函数的计算结果显示胶束化过程是放热且自发的过程。降低石蜡-水界面张力能力的顺序为:C₁₂<C₁₆<C₁₈。另外,烷基链的增长使泡沫性降低。C₁₂、C₁₆和C₁₈分别对白色念珠菌与金黄色葡萄球菌作用2 min后将其抑菌率提高至99%,将大肠杆菌作用20 min后将其抑菌率提高至99.99%。以N,N-二甲基烷基叔胺(C_nH_2n+1N（CH₂）₂,其中n=12、14和16)、环氧氯丙烷以及三甲胺盐酸盐为原料分两步合成了一类N-烷基双季铵盐型沥青乳化剂（简称HPDDC、HPTDC和HPHDC）。通过正交实验对第二步的季铵化反应进行了优化,得出当n（3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵）:n（N,N-二甲基烷基叔胺）=1.1:1,反应时间为6 h,反应温度为80oC时,HPDDC、HPTDC和HPHDC的收率分别为85.8%、86.4%和85.4%。并通过IR、MS和¹H NMR等手段对所得产物进行了表征。测得HPDDC、HPTDC和HPHDC的Krafft点均低于0℃。在298 K下,HPDDC、HPTDC和HPHDC的cmc值分别为7.35×10^-3 mol?L^-1、4.67×10^-3 mol?L^-1和3.08×10^-3 mol?L^-1;γ_cmc分别为32.93mN·m^-1、33.85 mN·m^-1和35.05 mN·m^-1;反离子结合度（K₀）分别为0.3574、0.3920和0.4390。同样,当温度升高时,cmc升高,γ_cmc与K₀降低,并且热力学函数的计算结果显示胶束化过程是放热且自发的过程。降低石蜡-水界面张力能力的顺序为:HPDDC<HPTDC<HPHDC。0 min时的泡沫高度顺序为HPHDC>HPTDC>HPDDC。HPDDC、HPTDC和HPHDC分别对白色念珠菌与金黄色葡萄球菌作用5 min后将其抑菌率提高至99%以上,对大肠杆菌作用10 min后将其抑菌率提高至98%以上。测定了所合成的两种沥青乳化剂用于乳化沥青时的相关性能,结果表明,苯二胺型乳化沥青具有良好的稳定性,拌和时间均大于120 s,破乳时间均在20 min左右,属于慢裂快凝型沥青乳化剂;N-烷基双季铵盐型乳化沥青稳定性均达到相关标准,拌和时间均大于120 s,破乳时间均大于30 min,该系列乳化剂属于慢裂型沥青乳化剂。