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聚丙烯来源丰富，价格低廉，通过对其进行导热改性后应用于散热设备将大大提升其经济价值和发展前景。本课题采用经偶联剂改性后的石墨/氧化镁(MgO)、膨胀石墨(EG)/氧化镁与聚丙烯(PP)作为主要原料，总质量60g，其中基体含60％(W)，填料含40％(W)，采用机械球磨的方法将其混合均匀，再利用平板硫化机热压成型，制备导热复合材料，通过测试复合材料热导率来研究其导热性能。实验分别制备了PP/石墨/MgO、PP/EG/MgO两类导热复合材料，然后进行模拟LED照明散热外壳应用实验，测定其散热效果。 结果表明: (1)对于PP/石墨/MgO导热材料，通过单因素实验确定了PP/石墨/MgO导热材料的最佳工艺条件为偶联剂选取钛酸酯(Titanate)，其用量为石墨和MgO总质量的2％，机械球磨条件为:球磨时间60min，石墨与MgO配比为2∶1，球磨转速150r·min-1，球磨温度为50℃;热压条件为:热压温度210℃，热压压强5MPa，热压时间5min时，复合板材的热导率达到0.90W·m-1·K-1，为纯PP的5.98倍，是未经球磨单纯混合的复合板材的2.1倍。和纯聚丙烯相比，力学性能有所下降，拉伸强度为7.43MPa，弯曲强度为12.74MPa，但仍能达到某些工业产品的要求。 (2)对于PP/EG/MgO导热材料，通过单因素实验确定了PP/EG/MgO导热材料的最佳工艺条件为偶联剂选取KH570，其用量为EG和MgO总质量的1.5％，机械球磨条件为:球磨时间60min，EG/MgO质量比2∶1，球磨转速200r·min-1，球磨温度50℃;热压条件为:热压温度220℃，热压压强5MPa，热压时间5min时，复合板材的热导率达到0.76W·m-1·K-1，为纯PP的5.1倍，是未经球磨单纯混合的复合板材的2.1倍。力学性能方面，拉伸强度为9.13MPa，弯曲强度为19.83MPa，分别比PP/石墨/MgO导热材料提高1.7MPa和7.09MPa，其热导率虽有稍许下降，但其力学性能提高相对较多。 (3)SEM扫描电镜结果表明，机械球磨可使石墨/MgO、EG/MgO高度分散在PP基体中，彼此间相互包裹缠绕，形成更多有效地导热通路，从而生成导热网络，提高材料的热导率。 (4)热重及差示扫描量热分析可知，外推起始失重温度:纯PP为380℃，PP/石墨/MgO、PP/EG/MgO复合材料分别为398℃、419℃，相比纯PP分别提高18℃、39℃;最大失重速率对应温度:纯PP为437℃，PP/MgO/石墨、PP/MgO/EG复合材料分别为442℃、478℃，相比纯PP分别提高5℃、41℃。这说明经偶联剂处理后再和基体PP机械球磨，对提高热稳定性有很好的作用;改性后的板材熔点和软化点均有所提升，说明改性效果良好。 (5)XRD分析可知，PP/石墨/MgO及PP/EG/MgO复合材料在2θ=15.8°处出现了PP的β晶型的吸收峰，β晶型可以认为此两种复合材料体系由改性前的单斜晶系α变成六方晶系β，而β晶型在拉伸断裂强度、断裂伸长率和冲击韧性方面要优于α晶型。 (6)FT-IR分析可知，钛酸酯改性后的氧化镁在2920cm-1和2850cm-1处出现了较明显的甲基不对称伸缩振动吸收峰和亚甲基对称伸缩振动吸收峰，说明导热填料粒子用偶联剂进行表面改性是有效果的，对于热导率的提高起到了一定的积极作用。 (7)流变性能分析可知，导热填料粒子的加入和热压过程使其粘度有很大程度的增加，降低了流动性，使其加工成型难度增大。 (8)PP/石墨/MgO及PP/EG/MgO导热材料散热应用实验结果表明:热导率越高，实验过程中导热材料的温度就提升越慢，而且达到最终温度需要的时间也越长，最终温度也越低，说明LED底板散热性能就越好，进而能够使得LED灯具寿命越长。但由于实验所得导热材料热导率有限，所以本实验所得导热材料仅可应用于低功率LED照明散热部件。