导热材料是一种重要的工业材料,在热传导工程、供热工程和电子与信息工程等多个领域有着广泛的应用。高分子导热材料具有轻质、耐腐蚀、易加工等优点,得到人们的普遍关注。聚丙烯（PP）具有优异的加工性能和物理性能,在管道、汽车零部件、机械电子等领域应用广泛。鳞片状石墨（FG）作为典型的碳系填料,导热导电性能良好,是常见的导热填料。FG作为典型的二维填料,加工成型过程中容易在高分子基体中发生片间平行取向排列。由于FG在面内和厚度方向导热率差异高达数十倍,调控其在高分子基体中的取向和堆积排列以获得高导热聚合物复合材料是学术界和工业界的重要课题。本文选用FG作为PP的导热填料,通过熔融共混的方式制备聚丙烯/鳞片状石墨（PP/FG）复合材料,系统研究了FG在PP基体中的取向对复合材料导热性能和机械性能的影响,以及杂化填充、复合材料界面及加工流场对复合材料结构和性能的影响及其作用机制。因此,本论文主要分为四个部分,具体内容如下:（1）PP/FG复合材料的制备及导热性能研究:系统研究了不同填充量（30wt%,50 wt%,70 wt%）FG在PP基体中的取向排列情况,明确了FG网络结构与复合材料导热性能间的关系。结果显示,填充量大于50 wt%时,FG在基体中形成致密的网络,而且片间呈水平排列,因而整体取向程度高,复合材料垂直方向的导热率远远低于其水平方向;反之,FG在基体中未能形成良好的网络,复合材料的垂直和水平导热率差异不大。（2）PP/FG/Al2O3复合材料的制备及导热性能研究:为了调控FG在PP基体中的网络结构以及复合材料的导热性能,在PP/FG共混体系中加入了球形三氧化铝（Al2O3）,系统研究了球状Al2O3的填充量和粒径对FG取向和复合材料性能的影响。结果显示,球状Al2O3能够有效调控FG的排列取向,通过球、片之间的“堆搭”,扰乱了FG片间取向排列的程度,因而显著提高复合材料垂直方向的导热率。当添加粒径为5μm的Al2O3（2.5 wt%）时,复合材料的垂直导热率由4.92 W/m·K提高至6.18 W/m·K,提升了25.6%。（3）PP/MAPP/FG/Al2O3复合材料的制备及导热性能研究:为了调控FG、Al2O3与PP基体之间的界面黏合性,在PP/FG/Al2O3复合体系中加入马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）作为增容剂以改善PP基体与填料FG和Al2O3之间的界面,研究了增容剂对FG取向排列以及复合材料导热性能的影响。结果显示,MAPP能够改善填料和基体之间的界面黏结,提升复合材料的导热性能。研究发现MAPP会优先修饰包覆球状Al2O3,随后与FG表面发生作用。在50 wt%FG填充体系,MAPP（0.1 wt%）的加入,使得PP/MAPP/FG/Al2O3（49.9/0.1/40/10）复合材料的导热率提升60.8%。（4）加工流场作用下PP/FG复合材料结构和导热性能的研究:尽管FG在高分子基体中的取向及其对复合材料导热性能的影响受到广泛关注,但加工成型过程中的流场对FG在基体中的取向以及堆积排列的影响,尤其是高填充的条件下,仍然缺乏充分的研究与认识。本部分工作中主要通过注塑成型工艺制备PP/FG复合材料,系统研究了加工过程中的瞬态流场对FG在PP基体中的取向以及复合材料导热性能的影响。研究表明,高填充条件下（70 wt%）,瞬态流场作用使得FG在PP基体中的取向和堆积沿着流场方向呈现出“结构异质性”,即注塑口近端FG沿流场方向取向度高,远端沿流场方向取向度低。在复合材料的导热性能上,则表现为注塑口远端样品垂直方向的导热率比近端要高22.9%。