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由于聚合物材料具有来源广泛、成本低廉、易加工成型等优势，使得其得到广泛的应用，但一般聚合物材料均为热的绝缘体，限制了其在某些如电子包装、化工传热等领域的应用，因此，对如何提高聚合物材料的导热性能已成为材料科学领域研究的热点。本文主要以添加导热填料来提高聚合物材料的导热系数，以制备高导热的聚合物复合材料，主要研究内容如下：以石墨(NG)为导热填料，聚丙烯(PP)为树脂基体，采用熔融共混复合制备PP/石墨导热复合材料，结果表明：复合材料的冲击强度随石墨填充分数的增加而迅速下降，而拉伸强度、弯曲强度和模量均先增大后减小；以弹性体POE-g-MAH对PP/NG复合材料进行增韧，当石墨含量为40%时，复合材料的力学性能最佳，拉伸强度为36MPa，此时冲击强度约为4.8kJ/m~2。对复合材料的导热系数进行研究，在石墨填充分数较低时，复合材料的导热系数呈线性增加，而当体积分数超过50%时，导热系数发生突变，当石墨体积分数为60%时，复合材料的导热系数可达2.12W/m·K，研究两种不同粒径的石墨对导热系数的影响，结果显示大粒径石墨更有利于提高复合材料的导热性能；采用毛细管流变仪对复合材料的流变性能进行研究表明，同一剪切速率下，复合材料的表观黏度随石墨填充分数的增加而逐渐增大，同一温度下，非牛顿指数亦逐渐增大，复合材料的粘流活化能则随石墨含量的增加而逐渐增大；DSC研究表明：石墨在聚丙烯结晶过程中具有异相成核的作用，提高了聚丙烯的结晶温度Tp，而当石墨填充分数大于10%时，石墨的加入降低聚丙烯结晶度。以低温可膨胀石墨同PP原位复合制备PP/膨胀石墨复合材料，双螺杆中原位膨胀制备的膨胀石墨(EG)呈盘状，粒径小，径厚比大，螺杆的剥离、剪切使得石墨(002)晶面衍射峰强度进一步降低，而衍射角变化不大，即PP大分子链不能熔融插层进入石墨层间；比较石墨和膨胀石墨对复合材料的性能影响表明：膨胀石墨对复合材料力学性能的影响同石墨基本一致，但膨胀石墨更有利于提高复合材料的导热系数，且导热系数阈值要低于PP/石墨复合材料，采用不同的导热模型对PP/EG复合材料的导热系数进行预测，Maxwell-Eucken模型和Bruggeman模型在低填充分数下适合对复合材料的导热系数进行预测，而Agari模型的理论值始终高于实验值；流变性能表明：PP及复合材料均为假塑性流体，同一剪切速率下，膨胀石墨的加入使得复合材料的表观黏度先减小后增大，而粘流活化能则一直下降；最后研究了复合材料的非等温动力学，结果表明：EG的加入提高了聚丙烯的Tp，当EG填充分数小于20%时，结晶速率加快；修正的Avrami方程研究表明，PP/EG复合材料的结晶分为初期三维生长和后期二维生长两个过程；Mo方程表明，低填充含量下PP/EG复合材料的F(T)要小于纯PP，而20%时，则F(T)大于纯PP；同样EG对PP结晶活化能的影响与上述一致，即EG20%以下时，PP/EG复合材料的结晶活化能小于纯PP。