超高分子量聚乙烯（UHMWPE）通常是指分子量特别高的聚乙烯,一般大于150万分子量,它具有普通聚乙烯的性能,又由于高度缠结,具有普通聚乙烯所没有的特性。但由于UHMWPE本身是线性结构,导热系数低,耐热性差,其热变形温度只有85 ^oC,在作为管材运输时,物料与管材之间很容易摩擦生热,由于导热差,热量不易散发出去,容易导致变形,降低了管材的使用寿命,这大大的限制了它的应用和发展。因此,在保留UHMWPE原有的优点的基础上,增强其耐热性是解决上述问题的关键。本文选用多巴胺（DA）的原位聚合作用,分别对UHMWPE、α片状氧化铝（α-Al₂O₃）和纳米石墨片（GNPs）进行修饰,对UHMWPE进行无机填料改性,探究了聚多巴胺（PDA）对UHMWPE及其复合材料的热性能与力学性能。本文采用热重分析、万能力学试验、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱等测试手段对改性α-Al₂O₃的物性以及UHMWPE/α-Al₂O₃复合材料的导热性能和机械性能等进行表征分析。得到的主要结论如下:（1）利用DA原位聚合作用,在UHMWPE原生粉末表面聚合形成PDA包覆层,探讨不同聚合时间,获得不同PDA含量的UHMWPE/PDA,研究其力学性能、流变性能和热性能。实验结果表明,由于PDA含有活性基团、具有粘附性,PDA修饰的UHMWPE相对于UHMWPE具有更高的拉伸强度和断裂伸长率;但当PDA包覆层增厚时,UHMWPE/PDA力学强度反而会下降。（2）选用Al₂O₃作为UHMWPE的导热填料,采用DA在Al₂O₃表面原位聚合形成PDA包覆Al₂O_3,将其加入到UHMWPE进行填充改性。首先,分别选取1μm、10μm和30μm未改性Al₂O₃加入到UHMWPE中,实验结果表明:随着Al₂O₃粒径增大,UHMWPE/Al₂O₃导热系数逐渐提高,而力学性能反而下降,综合平衡导热系统和力学性能,选取1μm Al₂O₃作为本章节后续改性填料;其次,将未改性Al₂O₃、PDA改性1μm Al₂O₃按照不同质量分数加入到UHMWPE中,实验结果表明:当添加量为1 wt%时,UHMWPE/PDA-Al₂O₃复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为62.508 MPa和462%,分别是UHMWPE的1.96和1.98倍。当添加量增加到20 wt%时,UHMWPE/PDA-Al₂O₃复合材料的热导率从0.38 W/（mK）增加到0.52 W/（mK）。结果表明制备的PDA涂覆Al₂O₃粉末可以同时提高UHMWPE的力学性能和导热性能。（3）采用多层纳米石墨片（GNPs）作为导热填料,在纳米石墨片表面原位聚合聚多巴胺,制备包覆PDA的多层纳米石墨片（PDA-GNPs）,将未改性GNPs、改性GNPs按照不同质量分数加入到UHMWPE中,实验结果表明:当GNPs添加量达到3 wt%时,UHMWPE/GNPs复合材料的导热性能可抵达0.75 W/（mK）,而UHMWPE/PDA-GNPs复合材料的导热性能仅0.65 W/（mK）,但相同添加量下,UHMWPE/PDA-GNPs复合材料比UHMWPE/GNPs复合材料力学性能更好。说明导热填料GNPs能显著提升UHMWPE复合材料的导热性能,PDA对复合材料的力学性能有增强作用。