材料的导热能力一般用热导率(或导热系数)来描述,符号λ或k,单位瓦/(米·开)。
相对于金属及无机材料而言,高分子材料通常为饱和体系,无自由电子,热传导载体主要为声子。由于高分子材料分子链的无规则缠结、相对分子质量大且呈多分散性而难以完全结晶形成完整晶格、加之分子链的振动对声子的散射作用,这些因素导致高分子聚合物材料热导率较低。总的说来,按制备工艺路线可将导热塑料分为填充型导热塑料和本征型导热塑料。填充型导热塑料是通过将塑料与高导热粒子〔如铝(Al)、三氧化二铝(Al2O3)、铜(Cu)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、碳纳米管(CNTs)、膨胀石墨(EG)等〕以一定方式复合而成,并获得一定导热性能。该方法成本较低,加工简便,经过适当配方及工艺设计可进行工业化生产,用于某些特殊领域,是一种应用较为广泛的制备方法。本征型导热塑料是在材料合成及加工过程中通过改变材料分子链结构,如在分子链中引入刚性结构或液晶单元等方法,从而获得特殊物理结构来提高其导热性能。另外,一些聚合物材料的导热率对加工场也比较敏感,如高度拉伸取向后的超高分子量聚乙烯热导率可提高很多倍。由于导热塑料具有金属以及无机材料不具备的某些性能,如易加工、成本低、密度低等,因此该类材料在微电子、电器、电气、化工、热能、航空航天等行业中有着特殊和重要的应用。