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 沥青乳化剂是两亲分子，即分子的一端是极性的亲水基团，另一端是非极性的亲油（憎水）基团。按照亲油基来源的不同，可将其分为脂肪胺类、脂肪酸类、木质素类等。一般较常用的是按照化学结构进行分类:主要分为烷基多胺类、季铵盐类、酰胺类、咪唑啉类、木质素类等。

烷基多胺类，主要有长链伯胺、烷基丙烯二胺以及烷基三胺类等。属于中裂或快裂乳化剂，在道路筑养中多用于粘层油、乳化沥青碎石封层。

季铵盐类乳化剂是市面上应用较多的，分为:单季铵盐、双季铵盐两种。常见阳离子中裂膏体沥青乳化剂，用于粘层油、乳化沥青碎石封层、冷底油等。

酰胺类，通过脂肪酸和多乙烯多胺在催化剂和溶剂的存在下发生脱水缩合反应而得。主要是慢裂快凝型乳化剂，用于稀浆封层、微表处、冷拌冷铺等乳化沥青拌和工艺。

咪唑啉类：主要是由脂肪酸和多元胺脱水缩合、闭环合成。属于慢裂快凝型沥青乳化剂，用在道路筑养方面的稀浆封层、微表处、冷拌冷铺。

木质素类：一种结构非常复杂的天然高分子，在自然界含量丰富，在沥青乳化剂的应用，可以分为季胺盐型和叔胺型。木质素类的季胺盐型产品一般通过木质素和缩水甘油胺在催化剂作用下反应合成。叔胺型产品是木质素和二甲胺在一定的催化剂条件下，通过交联剂甲醛的作用，发生曼尼希反应而得。属于慢裂型乳化剂，用于道路筑养施工中的透层油洒布。