乳化沥青的形成机理

根据乳状液理论，由于沥青与水之间存在显著的表面张力差异，直接分散会导致沥青颗粒重新聚集。要使沥青稳定均匀地悬浮于水中，必须借助乳化剂来降低两相间的表面张力差。沥青能在乳化剂水溶液中形成稳定分散体系的关键机理包括：

1）乳化剂通过降低界面能发挥作用
由于沥青与水之间存在显著的表面张力差异，两者通常难以互溶。当加入适量乳化剂后，其分子会在沥青-水界面形成定向排列。乳化剂作为表面活性物质具有不对称分子结构——极性基团（亲水端）和非极性基团（亲油端），这种特性使其能够在界面形成吸附层，有效降低两相间的表面张力差。

2）界面膜的保护机制
乳化剂分子通过亲油基定向吸附于沥青微滴表面，在沥青-水界面形成具有机械强度的保护膜（如图9.9所示）。该界面膜的致密程度和机械强度与乳化剂浓度直接相关——当乳化剂处于最佳浓度时，界面膜由紧密排列的定向分子构成，此时膜强度达到峰值，能有效抵抗沥青微滴碰撞时的聚结倾向，从而维持沥青-水分散体系的稳定性。

3）界面电荷稳定机制
乳化剂在水溶液中解离后，其亲油基吸附于沥青微滴表面，而亲水基电离使微滴带电（如阳离子乳化剂使微滴带正电荷）。这种作用在沥青-水界面形成双电层结构：内层为固定电荷的吸附层，电荷性质与微滴相反；外层为电荷逐渐扩散的扩散层。由于所有沥青微滴带有相同电荷并受双电层作用，产生静电排斥力，从而维持沥青-水体系的稳定状态。

综上所述，乳化沥青之所以能形成高稳定的分散体系，主要是由于乳化剂降低了体系的界面能、界面膜的形成和界面电荷的作用。