随着我国高功率脉冲技术的不断发展成熟,大型真空高功率脉冲装置在国防军工、尖端科研等领域的应用日益广泛。绝缘堆是脉冲装置中的重要部件,其耐压性能的大小直接决定了设备的工作范围。交联聚苯乙烯材料是当前国际上用于绝缘堆的首选材料,但国内现有的制备工艺尚不成熟,存在成品率低、材料性能欠佳等问题,亟待改进。本文以苯乙烯(St)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂进行预聚合,制备出聚苯乙烯线性预聚体。再将其与交联剂二乙烯基苯(DVB)按一定的比例混合,在γ射线的辐射下完成体系的交联共聚,制备出交联聚苯乙烯材料。通过测试材料的固化放热,分析聚合体系在辐射初期的反应进程;采用扫描电镜、红外光谱等测试,研究辐射对材料结构的影响;根据材料的静态力学性能、动态力学性能、热性能、介电性能以及真空沿面闪络性能的变化,探索辐射剂量、辐射剂量率和交联剂含量等参数对材料性能的影响。研究结果表明:在γ射线辐射初期,聚苯乙烯线性预聚体体系的聚合反应进程符合纯苯乙烯辐射聚合的反应动力学,体系转化率随辐射剂量的增加线性提高;相比于热聚合的样品,采用γ射线辐射制备的交联聚苯乙烯材料具有更好的结构致密性和更高的交联密度;辐射的引入会提升材料的静态力学性能,其中材料的拉伸、弯曲、冲击强度均随辐射剂量和剂量率的增加而呈先增大后减小趋势,当辐射剂量为19 kGy、剂量率为40 Gy/min时,材料的力学强度最高;交联聚苯乙烯材料的储能模量随辐射剂量的升高而升高,损耗因子则随之降低;根据储能模量计算出了交联聚苯乙烯材料的交联密度,其在12~22 kGy范围内随辐射剂量的增加而增加;采用γ射线辐射制备的交联聚苯乙烯材料其玻璃化转变温度和热分解温度均高于热聚合样品;γ射线辐射的引入会降低材料的介电常数和介电损耗,引发剂的引入则会使两者升高;辐射剂量对材料耐真空沿面闪络强度的影响为先增大后减小,当辐射剂量为19 kGy时,获得真空沿面闪络性能最好的交联聚苯乙烯材料;材料体系中交联剂含量的增加会使力学强度和耐闪络强度呈先增大后减小的变化趋势,当交联剂含量为2 wt%时,两者均达到最大值。