本文综述了交联聚乙烯的发展历史,介绍了目前世界上生产交联聚乙烯的方法及其反应机理。研究了硅烷、引发剂、聚乙烯、催化剂、抗氧剂对交联度和MFI(熔体流动速率)的影响,探讨了交联度(凝胶含量)对PEX管材力学性能和物理性能的影响,系统地研究了一步法硅烷交联聚乙烯的配方、工艺和材料。通过正交实验设计,对聚乙烯树脂、过氧化物引发剂、催化剂和单体硅烷等进行了选择。探讨了一步法硅烷交联聚乙烯优化后的配方,用在线流变仪对接枝聚乙烯和交联聚乙烯的流变性进行了研究。确定了一步法硅烷交联聚乙烯生产的最佳工艺条件。用FTIR、DSC等方法研究了硅烷接枝PE和硅烷交联PE的反应机理,定量表征了接枝和水解的动力学特性,用FTIR、交联度等测试方法,考察了硅烷和催化剂品种及用量、水解方式、温度及时间的影响,探讨了催化剂的催化效率和催化机理。用DSC、SEM、力学性能等测试方法,研究了硅烷接枝PE的聚集态结构及其水解交联过程中的变化,合理地说明了交联后的聚乙烯聚集态结构发生了变化,研究了交联产物的结构-力学性能关系,综合考察了交联结构和结晶结构对力学性能的影响。详细论述了硅烷交联聚乙烯的微观形态及性能,使一步法硅烷交联聚乙烯管材的生产加工工艺得到了高效的优化。本课题通过对各反应机理、特性、结构表征等角度,最终实现了优化的目的(如定量研究硅烷接枝、交联规律;建立适合我国国情的配方体系;采用单体硅烷和加工助剂混合加入替代进口复配硅烷等),因此对硅烷交联聚乙烯的研究和生产起到一定的指导和借鉴作用。