沥青的热氧老化导致其极易变硬变脆，从而引起沥青材料的开裂和防水性能降低。掺加木质素是一种潜在的沥青抗老化方法。为揭示木质素对沥青老化特性的影响及机理，采用ReaxFF反应力场分子动力学方法对基质沥青和木质素改性沥青的老化行为进行了模拟。对老化体系中总分子数目和C-O、H-O、S-O等化学键数目的统计分析表明，氧气充足时木质素分子通过加快沥青分子的扩散速率而增加它们与氧气接触频率，从而加速沥青老化；当氧气不足时，木质素分子则通过酚羟基捕捉自由基，进而阻止沥青氧化反应的发生。
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