核能作为高效、清洁、可持续利用的能源已越来越受到人们的关注。随着核能与核技术的迅猛发展,核屏蔽材料的研发已成为必然趋势。铅硼聚乙烯复合屏蔽材料除了具有高效的核屏蔽性能外,还具有质量轻、体积小的特点,能广泛应用于核电、核动力、空间辐射防护等领域中。本课题用机械共混的方法制备功能粒子粒径分别为30μm、1μm、500nm的铅硼聚乙烯复合材料,并对材料的微观形貌、密度进行分析,发现功能粒子粒径越小,复合材料的界面结合越好,密度越大,孔隙率从6.92%降低到0.5%;用A-171、KH-570两种偶联剂对分别对粒径为30μm的单质铅和单质硼进行表面处理,用红外分析的方法找出偶联效果最好的工艺参数,制备铅硼聚乙烯复合材料,发现偶联处理能有效的改善复合材料的界面,减小材料的空隙率。用改性聚乙烯——环烯烃共聚物代替聚乙烯制备复合材料,并用A-171、KH-570两种偶联剂改善复合材料的界面,发现功能粒子与环烯烃共聚物具有较好的相容性。在研究复合材料的力学行为时发现,功能粒子粒径的减小,能有效的增强复合材料拉伸强度,功能粒子粒径从30μm减小为500nm时,复合材料的拉伸强度提高了近40%;材料的断裂伸长率从117%降低为67%;偶联处理也能有效的改善复合材料的拉伸强度,且KH-570的改善效果较A-171好,但对复合材料的延伸率影响不大。对环烯烃共聚物制备出的复合材料进行三点弯曲实验,发现功能粒子的加入降低了材料的弯曲强度,而偶联处理则能有效的增强复合材料的力学性能。在研究复合材料的高温性能时发现,功能粒子的加入对复合材料的熔点、维卡软化点均有一定的影响,功能粒子粒径从30μm减小为500nm时,复合材料的熔点提高了6°C,软化点提高了5°C,偶联处理中也是KH-570的改善效果较A-171好,其对复合材料的熔点提升了8°C,对复合材料的维卡软化点提升了近5°C,而改性基体制备出的复合材料熔点大约为320°C左右,相比传统的聚乙烯基屏蔽材料,熔点提升了近180°C。