随着我国国民经济的飞速发展，经济社会对工业生产行业的要求也越来越高，工业产品越来越像智能化和微型化方向发展，这就对工业生产材料提出了新的要求，生产材料质量与性能的不足将会严重至于我国工业生产领域的进一步发展。而导热高分子材料正是工业生产材料的重要组成部分，其在整个工业生产领域中都起着至关重要的作用。基于此，针对导热高分子材料的制备方法及其发展与应用方向展开研究是及其必要的。

一、导热高分子材料的制备

（一）本征型导热高分子材料的制备

本征型导热聚合物是导热高分子材料的主要类型之一。本征型导热高分子材料通过机械压力和化学键力改变高分子材料原有的分子结构，解决分子链无规则缠绕以及无序非晶结构等问题，使高分子材料能导热，从而制备出的一种具备导热性能的高分子材料。本征型导热高分子材料在优化高分子材料本身的导热性能的同时，还可以进一步强化材料质量与材料性能，使高分子材料具备更优秀的力学性能和化学性能，从而使其可以被应用于更专业的生产领域中。具体而言，本征型导热高分子材料的种类有以下几类：

第一，热塑性导热高分子材料，热塑性导热高分子材料多为线性或含有少量支链的高分子材料，这使得其分子链结构更为稳定有序，热量可以在各分子间快速传递，其传递效率要远高于其他高分子材料。但热塑性导热高分子材料也有一定缺点，由于其分子量过于稳定，其在分子链垂直方向的导热效率较低，要发挥热塑性导热高分子材料的热量传递优势，就必须对其分子链结构进行优化，以确保其导热性能有效发挥。

第二，热固性导热高分子材料，热固性导热高分子材料以树脂为主，在工业领域中应用较多的有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等多种类型，被广泛应用于塑料、涂料等工程生产领域，并取得良好的应用效果。但热固性导热高分子材料也有一定缺点，最突出的缺点就是其相较于其他导热高分子材料而言，导热性能较差，在很多特定领域都无法使用热固性导热高分子材料，但又因其具有强延展性、强可塑性以及抗腐蚀性等突出特点，在诸多领域都不可或缺，因此，对热固性导热高分子材料进行优化，以进一步拓宽其应用领域，使其适应多种极端应用需求就成为了国内外研究人员关注的重点。近年来对热固性导热高分子材料的制备研究主要聚焦在提高高分子膜在正常方向的导热性上，较为常见的制备方法就是原位光聚合的同位性对液晶单体进行取向，这种方法可以有效提高热固性导热高分子材料的导热率，根据实验研究方法，采用这种制备方法可以使传统的热固性导热高分子材料的导热效率提升29%～46%。

第三，其他本征型导热高分子材料，除了热塑性和热固性两种主流的导热高分子材料外，国内外众多研究人员还在积极探索本征型导热高分子材料的制备方法，并已经获得了初步成果，研究出了许多非常规的本征型导热高分子材料制备方法，但这些制备方法发展尚不成熟，仍需进一步优化。而这些非常规的制备导热高分子材料的方法有一个共同特点，就是试图利用导热功效较低的有机分子来制备导热系数高的光学透明聚合物材料，其中Intelligent及其团队就尝试引入金属、陶瓷和碳最为基础材料来解决聚合物导热性能不足的问题，并已经取得了初步成功，设计出了聚合物-有机分子系统。该制备方法对导热高分子材料导热性能的提升极为明显，可以达到178%～260%。

综上所述，本征型导热高分子材料的制备方法以热塑性和热固性两种为主，还有一些正在发展的非常规制备方法，但仍需一定的时间和实践来检验。本征型导热高分子材料具有导热性能强、导热功率可调控等突出优点，但其制备方法相对复杂，制备成本较高，针对本征型导热高分子材料制备方法的研究应将研究视角更多地放在简化制备方法，降低制备成本，优化导热性能等三个方面，以更好地满足我国工业生产需求。

（二）填充型导热高分子材料的制备

填充型导热高分子材料与本征型导热高分子材料不同，其最突出的优点就是制备方法简单，制备成本低。填充型导热高分子材料的制备原理就是在高分子聚合物中加入导热填料以提高高分子材料的导热性能，常用的导热调料以金属、碳材料以及氮、氧化物为主，这种材料本身就具有很强的导热性能，将其填入高分子聚合物后，可以有效提高其导热性能，从而制备出填充型导热高分子材料。具体而言，填充型导热高分子材料的种类及其制备方法主要包括以下四种：

第一，以金属粒子及其氧化物为填充材料的导热高分子材料，这是最为常见也是最为常用的一类填充型导热高分子材料，金属具有良好的导热性能，同时金属的可塑性也很强，利用金属粒子作为填充材料可以有效提高高分子材料的导热性能，同时还可以起到优化高分子材料外观的突出作用。而在众多金属材料中，目前使用率较高的填充材料是碲纳米线，这种具材料可以有效解决高分子材料热界面阻力过大的问题，从而确保高分子材料与填充材料的有效融合。作用碲纳米线作为填充材料的导热高分子材料的导热性能要比传统的环氧树脂高189%～715%，同时其还可以赋予导热高分子材料更优秀的延展性和可塑性，以进一步提高导热高分子材料的应用价值。

第二，以氮化物为填充材料的导热高分子材料，以金属粒子及其氧化物作为填充材料的导热高分子材料有一个弊端，就是其抗腐蚀性和抗氧化性较弱，而为弥补金属粒子及其氧化物型导热高分子材料的缺陷，氮化物型导热高分子材料及其制备方法被研究出来并广泛应用，运用氮化物作为填充材料的导热高分子材料具有很强的导热性和电绝缘性，从而有效解决金属粒子高分子材料易氧化易腐蚀的问题。而在氮化物型导热高分子材料制备过程中，氮化硼是应用频率最高的氮化物填充材料，六方氮化硼对提升高分子材料的导热性能具有重要作用。

第三，以碳材料为填充材料的导热高分子材料，碳材料相较于金属粒子和氮化物而言，其不仅具有较强的导热性能，而且可以在高分子聚合物内形成完整的导热回路，从而有效提高高分子材料的导热性能，降低热量损耗，相对而言，碳材料型导热高分子材料是导热效率最高的导热高分子材料之一。学者Seenaa及其研究团队对不同碳材料的导热性能进行了测试，测试数据显示，石墨烯和碳纳米管是最有效的填充材料，石墨烯对高分子材料的导热性能具有3.6倍的增幅，而碳纳米管的增幅也可达3倍。因此，选用二者作为填充材料是最合适的制备方法。

二、导热高分子材料的应用研究

（一）导热高分子材料在发光二极管中的应用

随着信息技术的飞速发展，电子计算机等信息资源已经成为人们生活中的重要工具，这使得信息设备的生产与研发对材料的要求不断提高，其中就包括对核心元件发光二极管的要求，发光二极管不仅要有良好的性能，同时还要具备更长的使用寿命和更低的故障率，而保证发光二极管使用寿命与性能的关键就是要提高其染色功能。而导热高分子材料也由此进去了发光二极管生产领域，将导热高分子材料应用于发光二极管的生产和制造中可以有效提高发光二极管的散热功能，目前导热高分子材料已经在该领域得到了广泛的应用。

（二）导热高分子材料在电子封装材料领域中的应用

随着电子技术的发展，电子设备越来越向微型化和密集化发展，这也对电子材料提出了更高的要求，但随之而来的还有一个关键问题，就是小型电子材料的热量堆积要远远大于大型电子材料，如果缺乏有效的散热渠道，小型电子材料的使用寿命将大大降低，而运用导热高分子材料作为电子封装材料，不仅可以有效提高小型电子材料的散热功能，提高其运行效率，更可以进一步提高电子材料及电子设备的安全性与稳定性，有效消弭可能存在的安全隐患。同时，导热高分子材料的使用寿命也相对较长，多种导热高分子材料都可以实现重复利用，在某一电子材料失效后，企业还可以对该电子元件上的导热高分子材料进行回收再利用，从而有效降低能源消耗和成本投入，帮助企业获取更高的经济效益。

结论：本文对导热高分子材料的制备方法及其用途进行了系统梳理，根据本文的统计与分析发现，目前，主流的导热高分子材料制备方法包括本征型导热高分子和填充型导热高分子两种，特别是本征型导热高分子材料的制备方法复杂，但性能更为优秀，与之相反，填充型导热高分子材料的制备方法更为简单且成本更低，两种制备方法各具优势，可以根据实际应用途径灵活选择。而导热高分子材料的应用途径也极为广泛，在各个工业生产领域中都有所应用，本文选取了其中应用频率最高的发光二极管生产领域以及电子封装材料领域加以简要分析，根据分析结果可以预测导热高分子材料仍有很大的发展空间。