对聚乙烯交联改性后可以显著提高其滚塑制品的抗冲击、耐高温等性能。但是聚乙烯交联使成型工艺复杂；目前对交联影响结晶等问题理解还不系统,阻碍了工程广泛应用。本论文基于热学、流变学和显微观察系统研究了交联聚乙烯(XLPE)的交联行为、结晶行为及交联对结晶的影响；通过改变加热和冷却规程进行滚塑试验,优化了成型工艺。主要工作及结论如下：1、应用DSC测得滚塑用XLPE的热学参数,定量分析了XLPE非等温结晶动力学,得到Avrami指数为3-4,晶体是近三维生长,半结晶时间随降温速率增大而减小；利用旋转流变仪测试滚塑用XLPE的复数黏度等参数,通过与仅加入DCP的HDPE的复数黏度对比,说明了XLPE的开始交联温度提高10℃左右,拓宽了加工窗口；增大升温速率和交联温度可缩短交联反应时间,提高制品的交联度,当升温速率大于7℃/min,交联温度在190℃以上时可以得到较高交联度的制品。2、利用偏光显微镜、DSC对XLPE和凝胶(gel)的结晶行为进行研究。定量分析得到XLPE交联后提高了分子链的表面折叠自由能,晶核减少、晶体粒径增大,结晶速率和结晶度降低；gel和HDPE的混合物结晶DSC曲线会出现双结晶峰,说明结晶过程HDPE的分子链不能穿插到gel的网络中；同一交联度下,gel的结晶温度和结晶度均低于XLPE;定量测算了XLPE的微晶尺寸和交联网络密度,增大交联度,晶面间距减小；通过原子力显微镜观测XLPE片晶结构,交联使片晶从有序排列变得无序,缺陷增多；应用超声测试分析表明,增大压力可以促进结晶,提高XLPE的结晶起始温度和结晶结束温度。3、以模具内部空气温度为指标将XLPE滚塑成型分为物料预热、物料熔融、排除气泡密实、交联、冷却结晶和凝固等阶段；得到加热温度270℃～290℃、加热时间28min～32min为较优XLPE滚塑成型工艺。在一定的加热温度与加热时间范围,加热温度升高10℃和加热时间延长1min存在时温等效关系；定量了XLPE滚塑制品沿厚度方向交联度、结晶度及晶体粒径的分布,发现制品最内层交联度最低；由外层到内层制品的晶体粒径逐渐增大；结晶度与交联度呈负相关关系分布。4、分析了XLPE制品力学性能与交联度、结晶度、晶体粒径的关系。结晶度对制品的弯曲模量和拉伸模量的影响最大；调整交联度可以明显改变制品的冲击强度；制品的拉伸强度与拉伸应变则由交联度与晶体粒径共同起决定性作用；聚乙烯交联后明显提高了耐高温性能,交联度越大,在高温下抵抗变形的能力越强。本论文加深理解了聚合物交联-结晶相互影响机理,优化工艺对其工程应用有参考价值。