1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，环境问题越来越引起人们的关注，进入21 世纪，人们已经意识到保护环境的重要性。纤维增强聚丙烯复合材料具有良好的力学性能和可回收利用等优点，在工程领域应用十分广泛。

传统的导热物质大多数为金属如ag, cu, al和金属氧化物如al2o3, mgo, beo以及其它非金属材料如石墨,炭黑,si3n4,aln。随着工业生产和科学技术的发展,传统的导热材料难以满足生产需要,研究具有优良的综合性能的材料逐渐成为热门课题。例如在化工生产和废水处理中使用的热交换器既需要所用材料具有良好的导热能力,又要求其具有耐化学腐蚀、耐高温等性能。在电气电子领域由于集成技术和组装技术的迅速发展,电子元件、逻辑电路的体积成倍地缩小,对材料的导热性和绝缘性提出更高要求。导热高分子复合材料的研究与开发在20世纪90斗代开始成为功能性复合材料的研究热点之一．受到各国科学家的关注．特别是日本把“开发可成型的导热性离分子绝缘材料”列为功能高分子研究的首选课题。随后日本、美国等国家．相继自50余项发明专利申请。近几十年来，高分子材料的应用领域不断拓展，用人工合成的高分子材料代替传统工业中使用的各种材料,特别是金属材料,已成为世界科研努力的方向之一。

聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，对水特别稳定，24小时在水中的吸水率为0.01%。成型性好。聚丙烯的结晶度高，结构规整，具有良好的力学性能，除耐冲击性外，其他力学性能均比聚乙烯好，且具有良好的抗弯曲疲劳性。除此之外，聚丙烯高频绝缘性能优良，耐腐蚀性好。但聚丙烯的导热性较差，不能满足应用要求，一般通过填充改性的方式，来提高复合材料的导热性能，替代尺寸要求复杂的传统金属材料。

高分子基体材料中基本上没有热传递所需要的均一致密的有序晶体结构或载荷子，导热性能相对较差。为了提高其导热性，可以通过两种途径来解决：一是制备结构型导热高分子材料，二是通过向基体材料中添加导热填料的方法来制备添加型导热高分子材料。国内对导热塑料的开发，工业化生产的厂家主要有中塑，银禧，瑞胜发，上海树普，广州千松，深圳聚特尔等企业。处在实验阶段的研发工作仍有不少，但导热率在5w/mk的导热塑料产品并不多，中科院山西煤化所积多年从事炭材料的研发工作，以此为基础在炭基导热塑料方面进行了研发，目前已能开发出5-120w/mk的导热塑料。国外高导热绝缘材料的研究和应用起步较早。在20世纪80年代中期，t.kavlsson等人就完成了高导热多胶粉云母带的研究和应用工作并获得专利使用权。在20世纪90年代初期，r.brutsch和a.lute等人完成了高导热少胶粉云母带的研究和应用工作。高导热主绝缘材料在现代技术发展中，有着极其重要的研究价值和应用前景。外多年前就已经完成了工业化生产和使用，而我国到目前为止，还处于初级阶段。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：（1）设计与制备纤维增强导热聚丙烯复合材料；

（2）研究碳纤维和导热填料比例对材料导热性的影响；

（3）测试复合材料力学性能与导热性能；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备碳纤维增强聚丙烯导热复合材料，分析得到相对较好的石墨和碳纤维加入比例。

第7－10周：采用sem、tg-dsc等测试技术对复合材料的物相、显微结构、导热性能和力学性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张峰, 李秋影, 吴驰飞,等. 碳纤维对聚碳酸酯/氮化硼复合材料导热性能和力学性能的影响[j]. 高分子材料科学与工程, 2016, 32(2):49-53.

[2] 马桂秋, 袁松, 盛京,等. 高导热聚合物复合材料及其制备方法:, cn 103172924 a[p]. 2013.

[3] 张陆旻. 导热高分子复合材料的制备、性能与应用[d]. 华东理工大学, 2010.