综述：从沥青分子演化到性能退化：解析老化机制、抑制策略与再生技术

这篇综述系统阐述了沥青（asphalt）在热氧化和紫外线（UV）老化过程中的分子机制，揭示了氢提取反应、环烷烃芳构化等关键化学路径，并探讨了纳米-微观-宏观多尺度性能劣化关联性。文章重点评述了基于"材料基因组"理念开发的靶向抗老化剂（如碳黑、层状双氢氧化物LDHs）和再生剂设计策略，为提升沥青路面耐久性和可持续性（RAP回收利用）提供了理论框架。

　　

沥青分子老化的化学密码与性能重生术

沥青作为基础设施建设的核心材料，其分子结构在环境因素作用下会发生显著演变。最新研究表明，沥青老化本质上是碳氢化合物在氧自由基攻击下发生的级联反应：首先是氢提取反应（hydrogen abstraction），导致分子链断裂；随后发生环烷烃芳构化（cycloalkane aromatization），形成更稳定的共轭体系；最终生成含氧极性基团（如羰基C=O），这些变化使得沥青胶体体系稳定性被破坏。

微观尺度上，老化引发沥青分子表面静电势分布改变，促进沥青质（asphaltene）聚集成簇。原子力显微镜（AFM）观测显示，老化后"蜂巢结构"间距增大50%，对应宏观性能表现为针入度下降30%、软化点升高15℃。这种多尺度关联性为抗老化剂设计提供了明确靶点——通过捕获自由基（如酚类抗氧化剂）或提供活性氢（如胺类化合物）来阻断反应链。

在再生技术领域，基于组分补偿原理的再生剂需精准匹配老化沥青缺失的饱和分（saturates）和芳香分（aromatics）。实验证实，添加5%环烷基再生剂可使老化沥青的延度恢复至原始水平90%以上。值得注意的是，过度再生会导致再生沥青的低温性能劣化，这提示需要建立"分子结构-流变性能"定量关系模型。

未来研究将聚焦三大方向：开发具有自诊断功能的智能抗老化体系；建立基于人工智能的分子设计平台；揭示老化裂纹的跨尺度扩展机制。这些突破将推动沥青材料从被动防护到主动调控的范式转变，为基础设施长寿命设计提供新思路。