当采用多聚磷酸改性沥青时，湖北多聚磷酸会与沥青发生以中和反应和酯化反应为主的化学反应，导致多聚磷酸酸度降低，湖北多聚磷酸供应商还会在沥青质的极性介质中生成不溶性化合物。在以上两种反应过程中，多聚磷酸与沥青分子中的活性位（羟基、亚胺基、硫基）发生反应，使得最初层叠在一起的沥青质团簇被打破。

沥青质含量是对沥青黏附性产生直接影响的主要因素，添加多聚磷酸能使沥青中沥青质含量增加，增加量为35%-55%，并能够降低沥青质的凝集程度，增强沥青质在沥青软组分中的分散度。
Orange采用凝胶渗透色谱法，分析研究了沥青质的胶体结构和胶体间的相互作用。表示添加2%的多聚磷酸后，沥青质的分散过程。研究表明，分散的沥青质之间可以形成稳定的空间网络，从而使沥青的复合模量提高，弹性行为得到改善。另外，沥青质的粒径随分散度的提高显著减小，从而降低了沥青的裂纹敏感性和临界缺陷。

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