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随着科技的发展，研究具有良好综合性能的导热橡胶材料成为目前橡胶领域的热点方向。本文采用三元乙丙橡胶为基胶，氮化铝(40nm/1μm)为导热填料，研究氮化铝的粒径与填充量对三元乙丙橡胶/氮化铝复合材料导热性能和物理机械性能的影响;分别采用补强性酚醛树脂和偶联剂A-171对氮化铝(40nm/1μm)表面进行处理改性，通过接触角、热重分析(TGA)、红外光谱分析(FTIR)测试分析表征，研究不同氮化铝/酚醛树脂配比、氮化铝/偶联剂A-171配比对氮化铝改性效果的影响;研究改性后氮化铝的粒径和填充量对复合材料的导热性能和物理性能的影响。 研究结果表明:随着氮化铝填充量的增加，填充40nm和1μm两种粒径氮化铝的复合材料导热性能增大、拉伸强度下降而邵尔A硬度增大，两种复合材料热导率差距较小。 酚醛树脂对40nm和1μm两种粒径氮化铝改性效果明显，氮化铝表面自由能降低，耐热性能提高;随着改性后的氮化铝填充量的增加，两种复合材料的热导率均呈上升趋势，拉伸强度降低，硬度增加;结合接触角、TGA和FTIR测试结果，氮化铝/酚醛树脂配比为4∶1时，2#和6#氮化铝改性效果最佳，制备的复合材料综合性能最好;在橡胶基体中，经过酚醛树脂改性后的40nm氮化铝表现出比1μm氮化铝更优越的导热性能。 改性后的40nm和1μm氮化铝表面自由能下降明显，氮化铝表面形成了Al-O-Si共价键;随着氮化铝填充量的增加，填充偶联剂改性后40nm和1μm两种粒径氮化铝的复合材料热导率均呈上升趋势，拉伸强度减小硬度增加;综合考虑，偶联剂A-171含量为2％时，10#和13#复合材料导热性能与物理机械性能最佳;在橡胶基体中，经过偶联剂A-171改性后的40nm氮化铝表现出比1μm氮化铝更优越的导热性能。