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PE-RT管材主要用于暖气连接、太阳能板、地板采暖、热循环系统、热交换器等,虽然PE-RT管材具有良好的长期耐压性、热稳定性,并且生产过程无需交联工艺,产品均质性好,耐低温性好,且安装方便、绿色环保,可回收利用等多种优势。但其热导率较低,仅为0.40W/(m·K)。为了改善PE-RT管材的导热性能,使其能够满足目前社会上的实际应用需求,提升PE-RT管材的热导率十分必要。因此开发一种高热导率的同时又具备优异力学性能的复合材料对于目前来说具有着更大的理论意义和应用价值。本论文主要以耐热聚乙烯(PE-RT)作为基体树脂,两种不同粒径的氧化铝与铝粉作为导热填料,按照熔融共混工艺,通过双螺杆挤出机挤出造粒、注射机注塑成型制备出一种高导热复合材料,研究了 A1203的粒径和用量对导热高分子复合材料性能的影响,偶联剂改性处理对PE-RT基复合材料的性能影响以及不同粒径的A1203混合填充对PE-RT基复合材料热导率及力学性能的影响。同时研究了铝粉用量及铝粉填料表面改性处理对复合材料导热和力学性能的影响,通过DSC分析其热稳定性能及结晶性能等,并使用扫描电镜来分析基体内部填料的分散情况。通过三种理论模型来进行导热复合材料的导热系数的预测,其中Maxwell-Eucken模型更为准确的预测Al/PE-RT、A1203/PE-RT两种复合材料的导热系数。实验结果表明:通过不同粒径的A1203单一组分填充在PE-RT基体中,可以很好的提高复合材料的导热性能,复合材料热导率随着掺量的增加而提高,当0.6μmA12O3填充量为15%时热导率可以达到0.47W/(m·K),比纯PE-RT热导率增加了 18%。随着两种粒径A12O3的加入,复合材料的力学性能都随之降低。从材料的生产加工性能来看,A12O3的添加会使复合材料的扭矩增大,熔体的流动性也变差,在A1203添加量为5%与10%时,复合材料的熔体流动性较好,有利于生产与加工。三种粉状偶联剂的添加可提高A1203/PE-RT复合材料的导热性能,以硅烷偶联剂表现最明显,当硅烷偶联剂用量为1.5%时,导热性能与力学性能表现最佳,另两种偶联剂用量为2%时导热系数达到最大值、用量为1%时力学性能最好。在加工工艺相同的条件下,两种不同粒径A1203混合填充制得的复合材料比单一填充制得的复合材料导热系数高,当填充比例为0.6μmA12O3:40nmA12O3=3:2时,热导率达到最大,最大值为0.52W/(m·K),而对应的力学性能的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率也有很好的表现,分别为20.155Mpa、2.375J/cm2、587.1%。随着铝粉填充量的增加,复合材料的导热系数增大,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度逐渐下降,而复合材料的热稳定性逐渐变好,复合材料的结晶温度也随之升高。导热填料铝粉经过两种不同形状的偶联剂处理后,会提高复合材料的力学性能和导热性能,而液体硅烷偶联剂对铝粉的改性效果要好于粉状偶联剂的改性处理效果。从微观形貌来看,铝粉添加后的复合材料冲击断面形貌有团聚现象出现,这与A12O3填充后的复合材料断面SEM图所显示的相同。三种理论模型中Maxwell-Eucken模型更为准确的预测Al/PE-RT、Al2O3/PE-RT两种复合材料的导热系数。