高分子导热复合材料因为优异的综合性能而受到广泛研究。本文主要研究了以高密度聚乙烯(HDPE)作为基材的高分子导热复合材料，内容主要包括以下几部分：（1）选取铝酸酯、钛酸酯、硬脂酸偶联剂处理石墨。铝酸酯改善复合材料的弯曲性能明显，钛酸酯改善复合材料的拉伸强度明显，硬脂酸改善复合材料的冲击强度明显。综合比较，铝酸酯处理效果较好，合适用量为0.5%。（2）选取鳞片石墨、可膨胀石墨和胶体石墨作为导热粉体。加入鳞片石墨，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均较好，而断裂伸长率和冲击强度较差。加入可膨胀石墨后，材料的断裂伸长率较好，且对导热率改善较好，而拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量较差。胶体石墨在力学性能和导热率方面较为平均。（3）选取一维导热材料碳纤维加入HDPE/胶体石墨复合材料中，随着碳纤维含量增大，复合材料的导热率、拉伸强度、弯曲模量和弯曲强度增加，而复合材料的断裂伸长率和冲击强度减小。选取零维导热粉体球状铝粉加入HDPE/胶体石墨复合材料，随着球状铝粉的含量增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量与冲击强度均减小，而断裂伸长率和导热率增加。铝粉和碳纤维混合使用，复合材料的各项性能得到改善。选取EVA和POE对复合材料进行增韧剂， EVA较POE有更好增韧效果。（4）复合材料在一定剪切速率范围，随剪切速率增加，表观粘度减小，非牛顿指数n小于1，表现为假塑性流体的性质。随着石墨含量增加，复合材料的结晶温度Tp增加， ΔE增加。（5）复合材料制备的热泵管，性能符合《热泵系统用聚乙烯管材及管件》标准的要求。