交联聚乙烯(Cross-linked polyethylene,XLPE)材料因其优异的电气、理化性能,在交直流电缆中得到了广泛应用。随着环境友好型社会的倡导和电力行业的发展,高压电缆绝缘材料在环保问题上面临着新的挑战。XLPE是一种热固性材料,退役后无法回收利用,容易产生环保问题。而聚丙烯(Polypropylene,PP)材料作为环保型热塑性材料,具有良好的绝缘性能,被视为未来替换XLPE材料的最有潜力的选择之一。目前PP材料在力学性能及耐热性能等方面存在一定的改进空间,可行的方法是对其进行纳米改性,因此系统地研究PP及其纳米复合材料的老化规律,可为新型电缆材料选型和寿命预测提供理论依据。在高低温交替作用下,XLPE、PP等结晶型材料的晶体结构会在熔融态与结晶态间反复变化,加剧材料分子链结构的破坏,从而导致老化加速。本文在恒温热老化实验基础上,提出了一种新的温度频变加速热老化方法。本文以XLPE、PP和PP/Zn O纳米复合材料为研究对象,对不同频变热老化时间的试样进行红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差式扫描量热(DSC)、热重分析(TG)、拉伸试验、介电谱分析等测试,研究频变热老化对材料微观结构、热学性能、介电性能和机械性能的影响,并对比研究了XLPE、PP和PP/Zn O纳米复合材料分别在恒温及频变热老化规律。实验结果表明,在恒温及频变热老化过程中,XLPE和PP前期老化主要以热裂解反应为主,且氧气不参与反应;而在老化中期,两种材料内部均出现大量羰基基团且晶体结构被明显破坏,材料结晶度和拉伸性能明显下降。相较而言XLPE的热性能和绝缘性能优于PP,而PP的拉伸性能优于XLPE。在恒温热老化中,PP/Zn O纳米复合材料的各项性能均优于PP,但在频变热老化中PP拉伸强度、结晶度相对更优。另外,XLPE、PP和PP/Zn O的频变热老化效率高于恒温热老化。以上研究结果可为高压电缆绝缘材料的改性及老化研究方法提供新思路。