在道路工程领域,SBS改性沥青因其优异的高低温性能而被广泛应用于高等级路面。然而,由于受热、光、氧等环境因素的影响,SBS改性沥青在混合料的制备及使用过程中易发生老化现象,致使其使用性能大幅下降。如何提高SBS改性沥青的抗老化性能已成为目前改性沥青领域亟待解决的重要技术问题。本文基于纳米材料性能特点和复合材料理论,利用氧化石墨烯（GO）纳米材料对SBS聚合物进行修饰,采用溶液共混法制备GO/SBS复合材料。随后对其进行热、光、氧耦合老化,通过热稳定性测试以及化学结构变化分析探究GO/SBS复合材料的抗老化性能;在此基础上,将不同氧化石墨烯含量的GO/SBS复合材料作为改性剂制备GO/SBS复合改性沥青,随后对其进行TFOT老化、PAV老化和UV老化处理,测试其基本技术性能。进一步地,采用DSR和BBR试验,研究不同老化状态下GO/SBS复合改性沥青的流变性质。最后,采用FM、FTIR和AFM测试技术分析不同老化状态下改性沥青微观结构的演变,探讨GO/SBS复合改性沥青的抗老化机理。GO/SBS复合材料的性能测试结果显示出老化后复合材料的热稳定性下降,并且微观上存在着分子链段的断裂和极性官能团的生成,氧化石墨烯的加入能显著提高SBS的抗老化性能。对于GO/SBS复合改性沥青,基本技术性能和流变性质测试结果均表明:氧化石墨烯含量提高后,改性沥青的高温稳定性增强,但低温抗裂性能有所削弱。在经过热氧老化与紫外老化后,GO/SBS复合改性沥青高温下复数模量增大,相位角和应变恢复率减小;低温状态下蠕变劲度增大,应力松弛能力下降。在微观结构方面,老化导致了沥青中GO/SBS复合材料的降解,羰基、亚砜基等极性含氧官能团生成,在微观形貌上表现为蜂状结构减小,表面均方根粗糙度下降。GO/SBS复合改性沥青老化过程中宏观性能与微观结构变化表明,随着氧化石墨烯含量的提高,改性沥青受热氧老化与紫外老化影响而导致的宏观性能和微观结构变化趋势均有所减小。结合SBS改性沥青的老化降解反应推测出GO/SBS复合改性沥青的抗老化机理主要包括限制分子链段热运动、吸收紫外光辐射、阻碍氧气的渗透以及抑制链式自由基反应进行四个方面。