紫外光交联聚乙烯（UV-XLPE）电缆生产技术是近年来我国率先规模化应用的新型电缆制造技术,其突出优点是生产速度快和可连续生产时间长。由于紫外光交联技术是一种非热敏的交联技术,不会因长时间的加工生产而产生焦烧物质,故其潜在的优势是生产的电缆绝缘层缺陷少。可见,紫外光辐照交联技术有望实现高电压等级、大长度XLPE绝缘电缆的工业生产。但该技术目前只能在低压电缆的生产制造过程中应用,对于高电压等级（≥10k V）电缆的生产制造还存在两方面问题,一是电缆半导电屏蔽层结构中的材料（炭黑）对紫外光具有强烈的吸收作用,紫外光无法穿透绝缘屏蔽层进行辐照交联;二是高电压等级电缆绝缘层厚度增大,需要延长UV-XLPE电缆料在设备中的停留时间以达到充分交联的目的。然而,由于紫外光交联材料中使用的小分子光引发剂和辅助交联剂存在受热易挥发的问题,挥发的物质附着在紫外光源灯罩上,不但降低了紫外光的传输效率,还降低光引发体系的交联效率。针对高电压等级UV-XLPE电缆制造技术方面的问题,目前已有相关的研究工作着手解决。因此,本文主要解决高电压等级UV-XLPE绝缘材料生产方面存在的光引发体系易挥发且电性能差等问题。通过在光引发剂和辅助交联剂的分子结构上引入长碳链结构制备了大分子光引发剂4-羟基二苯甲酮月桂酸酯（BPL）和交联剂二胺基丙二胺-2,2?,4,4?-四烯丙基氰尿酸酯（DTAC）,采用核磁共振氢谱（¹H NMR）、热失重分析（TGA）、溶剂萃取以及傅里叶红外光谱（FTIR）等方法对其结构及性能进行实验研究,结果表明,BPL和DTAC的热稳定性得到改善,可以作为高电压等级紫外光辐照交联聚乙烯绝缘材料的光引发体系;BPL通过分子结构中的酮羰基参与交联反应并形成交联副产物,而DTAC则通过分子结构中的烯丙基双键参与交联反应并形成聚合物间交联点。利用差示扫描量热分析（DSC）等方法对大分子光引发体系的交联行为进行实验研究,使用第一原理方法对大分子改性紫外光引发聚乙烯交联反应过程中光引发剂的激发、自由基的形成与交联以及交联副产物（PBBL）的结构和能量特性进行计算分析,阐明了大分子光引发体系的交联反应机理,并通过击穿实验证明PBBL具有类似于电压稳定剂作用。建立紫外光辐照交联聚乙烯电缆制品的径向交联度模型并对其进行理论研究,为紫外光辐照交联聚乙烯绝缘电缆的生产制造提供技术指导。采用大分子光引发体系制备高电压等级紫外辐照交联聚乙烯绝缘材料,系统地分析大分子改性光交联聚乙烯作为高电压等级电缆绝缘材料的优势与不足。结果表明,大分子光改性光交联聚乙烯绝缘材料的电学性能较过氧化物交联聚乙烯绝缘材料略有逊色,其交/直流短时耐电强度和异极性空间电荷的抑制能力有待进一步提高,尤其是在高温下的电学性能亟待改善。针对由大分子光引发体系引发的紫外光交联聚乙烯的击穿场强低且空间电荷特性差的问题,设计合成辅助交联剂功能化纳米二氧化硅（Si O₂）纳米杂化材料（TAIC-s-Si O₂）,利用BPL引发光交联反应将纳米Si O₂引入到交联结构中制备辅助交联改性纳米复合材料,FTIR等分析结果表明,交联剂被成功键合到纳米Si O₂表面,可以作为辅助交联剂参与聚乙烯的光交联反应。电性能研究表明,TAIC-s-Si O₂的添加份量为1.0wt%时的纳米复合材料的击穿场强改善效果最佳并有较好空间电荷抑制效果。设计合成具有不饱和双键基团的光引发剂4-丙烯酰氧基二苯甲酮（ABP）,通过引发DTAC和表面修饰巯基的Si O₂颗粒交联反应制备接枝改性纳米复合材料,有效地解决了辅助交联改性纳米复合材料的交联反应速率慢的问题。电学性能研究表明,接枝交联改性纳米复合材料的交/直流击穿场强得到明显提高,对空间电荷积累有显著的抑制能力,尤其是60～80℃的高温环境下,仍表现出优异的空间电荷抑制效果。