5G通信技术的快速发展打开了移动网络的新时代。当前的智能电子产品拥有着更强的数据传输能力、更快的传输速度和计算速度,这会成倍的增加芯片的功耗,致使核心处理器的热生产率显著提高。同时,电子产品的功能越来越丰富,体积却越来越小,因此,它们的内部结构更复杂、整体机构的密封性更高。在紧凑、封闭、狭小的空间中,电子器件的快速散热成为一个严峻的挑战。因此,新型高导热绝缘高分子复合材料正成为全球电子绝缘领域的研究热点。为了满足信息科技快速发展对导热绝缘高分子复合材料提出的新要求,解决传统导热绝缘复合材料性能顾此失彼的问题,基于聚多巴胺包覆纳米粒子,本论文构建了不同结构的导热网络,制备出四种综合性能良好的高导热绝缘高分子复合材料。深入研究了导热填料的表面包覆对复合材料的微观结构、导热性能、电绝缘性能和力学性能的影响,阐明了高分子复合材料结构与性能之间的构效关系。具体的研究成果总结如下:（1）以高长径比的铜纳米线（Cu NW）作为导热填料,利用聚多巴胺（PDA）良好的粘附性能,在铜纳米线的表面包覆一层电绝缘层,通过共混制备出高导热绝缘环氧树脂复合材料。结果表明,通过聚多巴胺对铜纳米线的表面包覆有利于提高环氧树脂复合材料的导热性能、力学性能和电绝缘性能。当Cu NW-PDA的添加量为3.1 vol%时,环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的导热系数为2.87 W m-1 K-1,是纯环氧树脂的15.1倍,是环氧树脂/Cu NW复合材料(1.23 W m-1 K-1)的2.5倍。环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的力学性能良好,拉伸强度为74.1 MPa,明显高于环氧树脂/Cu NW复合材料（25.6 MPa）。此外,环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的体积电阻率高达1014?·cm,证明了该复合材料具有良好的电绝缘性能。因此,通过聚多巴胺的表面包覆,一方面解决了铜纳米线易团聚的问题,改善了其在环氧基体中的分散性;另一方面提高了铜纳米线与环氧基体之间的界面作用力,降低了填料与基体之间的界面热阻,促进了复合材料导热性能的提升。该方法解决了金属填料导热不绝缘的难题,不仅降低了导热填料的含量,还保持了复合材料良好的力学性能。（2）采用PDA对多壁碳纳米管（MCNT）表面进行改性,制备了聚多巴胺包覆的多壁碳纳米管（MCNT-PDA）。首先将MCNT-PDA与聚苯乙烯（PS）通过熔融共混制备得到PS/MCNT-PDA复合材料;再利用互不相容的聚丙烯（PP）与聚苯乙烯在熔融共混形成的双连续结构,制备出PP/PS/MCNT-PDA复合材料;随后,对PS相的刻蚀使得MCNT-PDA均匀地沉积并覆盖在多孔的PP孔壁上;最后进行热压,压实了PP多孔骨架,构建了有效且致密的导热通路,制备出具有连续隔离结构的PP/MCNT-PDA复合材料。结果表明,当添加质量分数为2%的MCNT-PDA时,PP/MCNT-PDA复合材料在水平方向上的导热系数从0.14 W m-1 K-1提高到1.59 W m-1 K-1,导热系数是纯PP的11.3倍,相比于PP/PS/MCNT-PDA复合材料(0.91 W m-1 K-1),也提高了74.5%。此外,PDA对MCNT的表面修饰阻断了电子在导热网络中的自由移动,PP/MCNT-PDA复合材料的体积电阻率为3.8×1014?·cm,表现出良好的电绝缘性能。本章工作基于区域限制法,利用互不相容的聚合物形成的双连续相来实现导热填料的选择性分布,构建导热网络。PDA对MCNT的表面包覆不仅能够改善MCNT在PS中的分散性,还阻碍了导电通路的形成,实现了复合材料导热绝缘的目标。（3）首先采用液相剥离的方法成功制备出氮化硼纳米片（BNNS）;再通过PDA对BNNS表面进行功能化修饰,随后将银纳米颗粒（Ag）原位还原并沉积在BNNS的表面,制备得到BNNS-PDA-Ag;最后进一步引入少量氧化石墨烯（GO）,通过流延成型制备出高取向、高导热绝缘、良好柔性的聚乙烯醇（PVA）/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜。少量的GO以及对BNNS表面的功能化修饰有利于进一步提高PVA复合薄膜的导热性能和力学性能。结果表明,当GO的添加量为0.5 wt%,BNNS-PDA-Ag的添加量为10 wt%时,PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜在水平方向和垂直方向上的导热系数分别为6.54和1.03 W m-1 K-1,与PVA/BNNS复合薄膜相比,导热系数分别提高了1倍和1.3倍。与此同时,由于BNNS-PDA-Ag与PVA基体之间的氢键作用以及GO的纳米增强作用,PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的拉伸强度仍有97.1 MPa,拉伸强度高于PVA/BNNS复合薄膜（68.6 MPa）。由上可见,沉积在BNNS表面的Ag纳米颗粒以及少量的GO起着“导热桥梁”的作用,增加了BNNS间的传热接触面积,降低了BNNS间的界面热阻,有利于连续导热网络的形成。PDA对BNNS的表面包覆能够改善BNNS与PVA基体之间的相容性,提高二者之间的界面相互作用力,促进了PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜力学性能的提高。（4）本章选取氧化石墨烯（GO）作为导热填料,通过聚多巴胺（PDA）包覆以提高其电绝缘性能。基于粉末预构法,将聚多巴胺修饰后的氧化石墨烯（GO-PDA）包覆在聚苯乙烯（PS）微球上,采用热压成型的工艺制备出具有三维导热网络的PS/GO-PDA复合材料。结果表明,三维导热网络的构建同时提高了PS/GO-PDA复合材料的导热性能和力学性能。当GO-PDA的含量为0.96 vol%时,PS/GO-PDA复合材料的面内和面外导热系数分别提高到4.13 W m-1 K-1和4.53 W m-1 K-1,是纯PS导热系数的18.7倍和20.6倍。与此同时,PS/GO-PDA复合材料的拉伸强度提高到21.9 MPa,比纯PS（12.7 MPa）提高了72.4%;储能模量提高到2.6 GPa,是纯PS（1.5 GPa）的1.7倍。此外,PS/GO-PDA复合材料表现出良好的电绝缘性能,复合材料的体积电阻率仍高于1014?·cm。GO表面包覆的PDA不仅阻断了三维导热骨架中的导电通路,还通过?-?相互作用提高了与PS基体之间的界面作用力,提高了PS/GO-PDA复合材料的综合性能。