聚丙烯(PP)是结晶性高聚物,具有质轻、价廉、无毒、无味等特点,而且还具有耐腐蚀、电绝缘性好、机械强度高等优点,但是,聚丙烯的热导率低。本文通过添加导热填料以提高PP复合材料的热导率,为制备导热绝缘材料奠定了一定的实验基础,并将以热导率(或导热系数)来表征材料的导热性能。 本文采用滑石粉(Talc)、氮化铝(AlN)、四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为导热填料加入PP基体中,制备不同的导热绝缘材料,并对其力学性能、电绝缘性能、导热性能以及填料在PP树脂中的分散情况进行了研究。 以不同目数的滑石粉作为导热填料制备PP/滑石粉导热绝缘复合材料,结果表明,在滑石粉用量为30 wt％的条件下,PP/滑石粉复合材料的导热率比纯PP提高11.7％～32.7％,并且它们的体积电阻率均大于3.95×1010 Ω·cm。当所用的滑石粉为单一目数时,PP/滑石粉复合材料的热导率随着滑石粉目数的增大呈现先减小而后有小幅增大的变化趋势；在滑石粉目数为350目时,材料的热导率达到最大值,为0.3237 W·(m·K)-1,比纯PP高32.7％。用不同目数的滑石粉复配来制备的PP/滑石粉复合材料可望获得较优的综合性能。填充1:1的600目滑石粉和1500目滑石粉的PP/滑石粉复合材料的热导率为0.3184 W·(m·K)-1,比单独填充600目和1500目滑石粉的PP/滑石粉复合材料提高了5.6％和6.9％,较纯PP提高了30.5％。 将氮化铝与滑石粉复配后,粒状的氮化铝填补了片状滑石粉间的空隙,从而提高了填料的堆砌系数。结果表明,固定滑石粉为15 wt％时,AlN/Talc/PP复合材料的热导率随着氮化铝用量的增大而增大。当氮化铝用量为20 wt％时,PP复合材料的热导率达到最高值,为0.2752 W·(m·K)-1,比纯PP提高了12.8％。而体积电阻率达到最低值,为2.57×1015Ω·cm。 虽然四针状氧化锌晶须在加工过程中会发生“折断效应”,但是仍能有效的提高了PP复合材料的导热性能。结果表明,T-ZnOw/PP复合材料的热导率随T-ZnOw用量的增大而增大。当T-ZnOw用量为30 wt％时,PP复合材料的热导率达到最大值,为0.3803W·(m·K)-1,比纯PP提高了55.9％。 通过将T-ZnOw和MgO复配添加到PP基体中,不仅可以降低了复合材料的成本,同时使得复合材料具有良好的综合性能。结果表明,随着氧化镁用量的增大T-ZnOw/MgO/PP复合材料的热导率呈上升趋势,当氧化镁用量为60 wt％时,T-ZnOw/MgO/PP复合材料的热导率达到最大值,为0.7563 W·(m·K)-1,比未加氧化镁时的T-ZnOw/PP复合材料的热导率提高了108.0％,比纯PP提高了210.0％。