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聚丙烯基导热复合材料的制备与性能研究的中期报告
一、研究背景
随着现代工业的不断发展，各类高性能材料的需求越来越大。热导率高、加工性好的导热材料在电子、航空等领域得到了广泛应用。聚丙烯是一种广泛应用的材料，其廉价、可加工性好、化学稳定等特点使其成为一种潜力巨大的绝缘材料和工程塑料。但是，聚丙烯的导热性能较差，限制了其在高性能应用中的应用。
因此，将导热材料与聚丙烯复合制备导热复合材料是一种有效的提升材料导热性能的方法。本研究通过将铝粉和氧化铝纳米颗粒作为导热填料，将其与聚丙烯基材料进行复合，制备了一种聚丙烯基导热复合材料。
二、研究内容与方法
1.材料制备
①聚丙烯基材料：采用商业聚丙烯粉末（PP,Mw=40000g/mol），加入10%的双酚A型烷基酚酮（BPAP）作为助溶剂，混合均匀后在170℃下熔融挤出成片。
②导热填料：铝粉和氧化铝纳米颗粒，通过机械球磨法混合均匀，并筛选出粒径在1-10μm的颗粒，作为导热填料。
③复合材料制备：将导热填料加入到聚丙烯基材料中，利用双螺杆挤出机进行热熔混合，然后挤出成型。
2.性能测试
①热性能测试：采用热导率测试仪测试复合材料的热导率。
②物理力学性能测试：测量复合材料的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率。
3.表征方法
①扫描电镜（SEM）：获取复合材料断面形貌。
②热重分析（TGA）：测定复合材料的热稳定性。
三、初步结果与分析
1.导热复合材料制备
将铝粉和氧化铝纳米颗粒分别与聚丙烯混合均匀，并同时加入至聚丙烯中，溶解后在挤出机上通过双螺杆挤出成型。制备的导热复合材料表面光滑，无明显瑕疵。
2.复合材料性能测试
复合材料热导率为0.9W/mK，比聚丙烯基材料提高了约25倍。拉伸强度为18MPa，弹性模量为1.5GPa，断裂伸长率为1.4%。热稳定性测试结果表明，该材料的热稳定性良好，在空气中下降温度超过300℃时开始失重。
3.表征方法结果
SEM观察复合材料断面形貌，发现导热填料未与聚丙烯基材料分离，填充均匀。TGA结果表明，复合材料的失重温度高于聚丙烯基材料，说明导热填料对材料的热稳定性有一定的提高作用。
四、进一步工作
本研究通过将导热填料与聚丙烯基材料进行复合制备了一种导热复合材料，初步测试表明，该复合材料的导热性能得到了显著提高。下一步工作将进一步优化导热填料的类型和添加量，进一步提高复合材料的性能，并对其在不同领域的应用进行深入研究。