低密度聚乙烯(LDPE)由于其加工简单,具有突出的绝缘性能和良好的延展性,成为了高压直流电缆绝缘层常用材料,但长期处在高电压场强下会使得LDPE性能下降,并且随着时间的延长会导致绝缘层失效,为了满足人类日常生活对电力的需求,所以在工程上对LDPE提出了更高的要求。为了得到绝缘性更好、耐老化性更加优异的材料,对LDPE进行了交联改性、填充纳米颗粒改性以及与其他聚合物共混改性。目前主要是在LDPE中添加金属纳米氧化物对其进行改性,像MgO,SiO2,TiO2等等。但是纳米粒子在LDPE中会形成团聚,所以有必要对纳米粒子进行表面改性,从而充分发挥纳米粒子在LDPE中的作用。本文首先制备出了一系列不同粒径的微纳米ZnO,然后用辛基三乙氧基硅烷(C8)和十八烷基三甲氧基硅烷(C18)对ZnO的表面进行改性。得到改性后的C8-ZnO和C18-ZnO;最后通过溶剂法将不同质量分数的表面改性纳米ZnO填充到LDPE中,制备出ZnO/LDPE复合材料。用TEM,XRD,TGA对ZnO的结构、形貌和结晶状态进行了表征,结果表明成功制备出了不同粒径的微纳米ZnO,且制备出的ZnO不含杂质,结晶形态良好。利用HRTEM,FT-IR,TGA,DSC对表面修饰的氧化锌的形貌和化学结构进行了表征。结果表明C8和C18均已成功的接枝在ZnO表面,且结合DSC和HRTEM发现C18-ZnO是结晶的,涂覆在ZnO表面的厚度为1.6nm,C8-ZnO是不结晶的,涂覆的厚度为1.1nm。利用DSC和偏光显微镜研究了纳米颗粒对LDPE结晶度的影响。结果表明,对于纯ZnO,结晶度随着ZnO质量分数的增加而增加,且都高于纯LDPE的结晶度;对于C8-ZnO和C18-ZnO,其结晶度均低于纯LDPE且经过C18改性的ZnO结晶度最低。最后,对复合材料的力学性能和和绝缘性能进行了测试,利用万能拉伸机对不同的ZnO/LDPE进行了力学性能测试,发现在同一应变下,LDPE的应力随着ZnO质量分数的增加而增加,也就是说ZnO浓度的增加减弱了 LDPE的韧性。接着利用高阻计比较了质量分数,粒径和不同改性的ZnO对LDPE复合材料的体积电阻率和电流密度的影响。发现与微米ZnO(μ)相比,纳米ZnO(n)具有更高的体积电阻率,更低的电流密度。改性的ZnO/LDPE 比未改性的ZnO/LDPE具有更高的体积电阻率。并且随着ZnO浓度的增加,体积电阻率先增加然后减小,电流密度则正好相反,最大的体积电阻率为质量分数为3%的C8-ZnO(n)/LDPE,相比于添加3%未修饰的ZnO(n),复合材料的电阻率增加了 2倍。最大体积电阻率为8.2x1015Ω·m。并且测试了不同复合材料的相对介电常数,发现用C8和C18改性的ZnO/LDPE复合材料的相对介电常数低于未改性的 ZnO/LDPE。