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随着社会及工业的迅速发展,人类对材料需求量越来越大的同时,对材料的多功能化与高性能化也提出了更高的要求。散热性能良好的导热高分子复合材料是目前研究的热点之一。DSM, Polyone, Cool polymer等公司都在不断研发并逐渐推出自己的新型导热高分子产品。氧化铝的热导率约为30Wm-1K-1,与大多数聚合物基体的热导率之比大于100,满足用于制备导热性能较好的高分子复合材料的条件；而且氧化铝来源广泛、价格低廉、多用作制备绝缘导热聚合物的填料。但是,由于其填充量往往较大,导致加工过程困难和复合材料的力学性能较差,这也是目前制备导热高分子复合材料存在的两大问题。本论文正是围绕这两个问题,以工程塑料尼龙6(PA6)为基体,以氧化铝(A1203)为主要填料,通过选择其它少量高导热填料与氧化铝协同使用的方法,降低导热填料的填充量,提高复合材料导电热导率,制备了综合性能优良的多相导热高分子复合材料。具体研究内容如下：1.首先通过挤出熔融法制备四种粒径氧化铝分别填充尼龙6的两相复合材料,并研究了PA6/Al2O3两相材料的导热、绝缘和力学性能。热导率测试后结果表明,在氧化铝填充量相同时,采用大粒径氧化铝(20～60μm)制备所得的复合材料要比小粒径氧化铝(1～2μm)填充的复合材料热导率更高,同在70wt%含量下,大粒径氧化铝填充制备的复合材料热导率为1.24Wm-1k-1,而小粒径氧化铝两相复合材料热导率仅为1.09Wm-1k-1。两种复合材料的微观形貌电镜照片显示,氧化铝在基体中均匀分散,界面良好。电学测试结果表明,氧化铝对复合材料的电绝缘性能未造成任何影响,复合材料仍然绝缘不导电。通过对力学的测试发现,氧化铝含量逐渐的增加,复合材料的机械性能,比如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量均有不同程度的提高；但是在氧化铝含量超过60wt%后,PA6/A12O3复合材料拉伸强度和弯曲强度开始下降,但是在本实验测试的范围内,强度的下降幅度不超过10%。2.分别制备了以氮化硼(BN)、石墨、多壁碳纳米管为复配填料,与氧化铝混合使用的三相复合材料,并对其导热、导电及力学性能进行了系统的研究。导热性能的测试结果表明,三种填料在提高材料垂直方向热导率方面,天然石墨与碳纳米管效果类似；在提高复合材料水平方向热导率方面,天然石墨的效果最为明显,5%graphite可将复合材料的水平热导率提高至2.53Wm-1k-1。复合材料电学性能的测试结果表明,PA6/Al2O3/BN及PA6/Al2O3/graphite两种复合材料在BN与graphite的添加量为5wt%时依然绝缘,而PA6/Al2O3/MWNT复合材料在MWNT的添加量为3wt%时,材料已经非常导电,且电导率达到10-S/m。对三种复合材料进行力学测试结果表明,使用少量高导热填料协同对复合材料的力学性能均未造成较大影响,与两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能变化幅度不大。3.尝试制备了氧化铝、石墨、碳纳米管多种填料共同使用的多相复合材料,并对其导热性能和电学性能进行了研究。热导率的测试结果表明,多种不同维度的导热填料(Al2O3, graphite, MWNT)混合使用,更有利于导热网络的形成。本文制备的PA6/Al2O3/graphite/MWNT复合材料在三种填料的填充量分别为65wt%、5wt%及1.5wt%时,垂直热导率达到1.80W/m-1k-1。电学性能的测试结果表明,1.5wt%碳管的加入,可使PA6/65wt%Al2O3/5wt%graphite复合材料的电导率由10-10S/m提高到1006S/m。