石墨烯賦予聚合物材料優(yōu)異的導(dǎo)電性，制備聚合物/石墨烯導(dǎo)電塑料是近年來聚合物領(lǐng)域的研究熱點,。

    為了有效地提升石墨烯納米復(fù)合材料的導(dǎo)電性,，有效地使石墨烯分散在聚合物基體中是該領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題,。不過,，大量的研究表明，石墨烯在大多數(shù)聚合物體系中表現(xiàn)出較差的分散性,。

    中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所高分子事業(yè)部鄭文革團隊的研究人員采用長時間熔融加工的簡單方式,，使聚苯乙烯分子鏈與石墨烯表面原位形成π-π相互作用，制備了聚苯乙烯功能化的石墨烯,。TEM研究發(fā)現(xiàn),，聚苯乙烯大分子均勻的分散在石墨烯的表面。進一步的研究表明,，功能化石墨烯在聚苯乙烯基體中表現(xiàn)出優(yōu)異的分散性,。導(dǎo)電測試表明，含量為3wt％的功能化石墨烯的聚苯乙烯納米復(fù)合材料的電導(dǎo)率為0.9 S/m,，遠高于相同條件下的非功能化石墨烯的電導(dǎo)率0.06 S/m,。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3103-3109.

    課題組研究人員發(fā)現(xiàn)，采用低溫膨脹制備的石墨烯因具有大量含氧基體,，它在聚酯中表現(xiàn)出較好的分散性,。研究人員對比了PET/石墨烯納米復(fù)合材料和PET/石墨復(fù)合材料的導(dǎo)電性，發(fā)現(xiàn)石墨烯納米復(fù)合材料具有很低的滲濾域值,，在僅僅添加添加3.0 vol%的石墨烯情況下,，可使聚合物由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體,，導(dǎo)電率達到了2.11 S/m。相關(guān)研究成果發(fā)表在Polymer 2010, 51, 1191-1196,。論文發(fā)表后得到廣泛關(guān)注,，目前，該論文已被引用24次,。

    大量的研究發(fā)現(xiàn),，石墨烯的引入往往導(dǎo)致聚合物變脆。制備輕質(zhì),、韌性導(dǎo)電塑料是高分子事業(yè)部科研人員的一個研究方向,。采用超臨界二氧化碳流體受限發(fā)泡技術(shù)，研究團隊成功制備了膨脹程度可控的PMMA/石墨烯微發(fā)泡納米復(fù)合材料,。聚合物微發(fā)泡技術(shù)在聚合物基體中引入大量泡孔結(jié)構(gòu),，而石墨烯僅分布在聚合物的基體中。受限發(fā)泡技術(shù)使石墨烯在局部空間富集,，這使聚合物微發(fā)泡材料在僅含有1.6 vol%的石墨烯含量下,，其電導(dǎo)率即可達到1 S/m。同時,，研究發(fā)現(xiàn),，泡孔的存在提高了材料的韌性。進一步的研究發(fā)現(xiàn),，石墨烯的引入賦予微發(fā)泡材料優(yōu)異的電磁屏蔽性能,。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 918-924.