石墨烯纳米片在聚合物熔体中的脱落是熔体混合制备聚合物基复合材料的关键问题之一。在拉伸流场作用下，聚合物基体内颗粒剥离效果优于剪切流场作用下。在此，我们设计了三种具有不同收敛-发散通道的挤压模具，以探索聚合物熔体拉伸流动下GNP的剥离机理。数值模拟结果表明，与剪切流动相比，伸长流动在收敛-发散通道中起主导作用。利用扫描电镜、透射电镜和x射线图分析了不同通道GNP的厚度和层间空间，评价了不同通道GNP的剥离状态。聚丙烯/GNP复合材料的面内导热系数显著提高(提高了103%)，进一步证明了聚丙烯/GNP复合材料在拉伸流动下的有效剥离。此外，还利用剥离模型估算了GNP所需应力，并探讨了GNP的剥离机理。而GNP的剥离机制与外加应力以及外加应力与GNP法线方向的夹角有关。本工作可为层状纳米片填充的高性能复合材料的制备提供实验和理论指导。

该工作发表在JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE（https://doi.org/10.1007/s10853-022-07005-1）

文章信息：Xu Z , Deng J , Lai Y , et al. Study on the exfoliation mechanism of graphene nanoplatelets in the polypropylene/graphene nanoplatelets composites under the elongational flow generated by convergent-divergent channels[J]. Journal of Materials Science, 2022, 57(9):5467-5481.