高導熱塑料因其良好的加工性能、低廉的價格以及優異的導熱性能而在變壓器電感、電子元器件散熱、特種電纜、電子封裝、導熱灌封等領域大放異彩。近年來，導熱塑料愈來愈受到重視，其應用領域亦不斷拓展。

傳統導熱塑料主要是以高導熱的金屬或無機填料顆粒對高分子基體材料進行均勻填充。當填料量達到一定程度時，填料在體系中形成了類似鏈狀和網狀的形態，即形成導熱網鏈。當這些導熱網鏈的取向方向與熱流方向平行時，就會在很大程度上提高體系的導熱性。

一、石墨烯的制備及導熱性能

1.1石墨烯的制備

自從AndreGeim和KonstantinNovoselov于2004年首次采用“微機械分離法”獲得石墨烯以來，已有很多方法被用來制備石墨烯。這些制備方法按制備思路可以分為兩大類：(1)自下而上地在限定的基底上利用小分子碳源原位生長出石墨烯；(2)自上而下地以石墨為原料，橫向剝離，如機械剝離法、液相剝離法和氧化還原法等。其具體制備方法如表1所示。

1.2石墨烯的導熱性能

二、石墨烯/聚合物復合材料的制備及其導熱性能

石墨烯/聚合物復合材料導熱性能的優劣與其制備過程中的加工條件是分不開的。不同的制備方法導致填料在基體中的分散性、界面作用和空間結構均有所不同，而這些因素則決定了復合材料的剛度、強度、韌性和延展性等。就目前研究所知，對于石墨烯/聚合物復合材料，可以通過對剪切力、溫度和極性溶劑的控制來控制石墨烯的分散程度以及石墨烯片層的剝離程度。

傳統石墨烯/聚合物復合材料的制備方法包括溶液混合法和熔融共混法，而在化學改性方面應用較多的還有原位聚合法、乳液混合法、層層自組裝技術(LbL)等。

溶液混合法是將石墨烯材料(GO、RGO)在溶劑中溶解制得懸浮的單層石墨烯，使其最大程度地分散在聚合物基體中。如將改性氧化石墨烯GO分散在有機溶劑中，還原得到石墨烯RGO，然后與聚合物進行溶液共混制成復合材料。Kim等采用溶液共混法制備了GO/熱塑性聚氨酯復合材料。

研究發現，與熔融共混法相比，溶液混合法能將石墨烯更好地分散在聚合物基體中。這種方法因其分散效果好、制備速度快以及能夠很好地控制各成分的狀態而得到了廣泛的應用；但該方法需要使用有機溶劑，會對環境造成不良影響。

熔融共混法是一種無溶劑制備方法，利用擠出機產生的剪切力克服界面作用力將填料分散在聚合物熔體中。Zhang等先將石墨氧化、熱剝離還原制得石墨烯，然后采用熔融共混法制備石墨烯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)復合材料。

熔融共混中由于分別制備石墨烯和聚合物，因此石墨烯的尺寸與形態可控，但是石墨烯在聚合物基體中集聚而不易分散，并且與聚合物的界面作用較差。Yu等采用熔融共混法制備了石墨烯/PA6復合材料，結果表明，采用該法可將石墨烯均勻地分散于PA6中，確保復合材料中石墨烯與PA6界面的良好微觀界面接觸。

熔融共混法是制備石墨烯/聚合物復合材料比較實用的方法，其工藝較為簡單，可實現復合材料的大規模低成本制備，但是較高的溫度和局部壓力會影響復合材料各成分的穩定性。

原位聚合法是將石墨烯與聚合物單體混合，然后加入催化劑引發反應，最后制得復合材料。Hu等通過將GO分散于二甲基乙酰胺(DMAC)中進行功能化處理，使其能夠更好地分散于有機溶劑，再通過原位聚合法合成GO/聚酰亞胺納米復合材料。

通過檢測發現，這種方法沒有破壞復合材料的熱穩定性，并且當GO體積分數為10%時，復合材料的彈性模量提高了86.4%。不過原位聚合法的反應條件難以確定，加入導熱添加劑后會對聚合物產生不確定影響。

乳液混合法則利用了經表面改性的石墨烯在水中的良好分散性，將其分散液與聚合物乳液混合，然后通過還原制備石墨烯/聚合物復合材料。

Kim等將表面改性的多層石墨烯經十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)穩定化處理后，制成分散良好的水分散液，然后同丁苯橡膠(SBR)乳液混合制得石墨烯/SBR復合材料。同熔融共混法相比，乳液混合法制備的復合材料具有更好的分散效果和空間

穩定性，而且該方法不使用有機溶劑，不破壞環境。

層層自組裝技術(LbL)在制備高強超薄薄膜、細胞膜和高強涂料方面很有優勢。該技術能夠精確地調節石墨烯/聚合物界面，使石墨烯得到良好分散。Zhao等通過LbL技術制備了聚乙烯醇(PVA)和GO的多層薄膜，然后通過浸漬輔助沉積法制備了高度取向的超薄多層納米片層，其機械強度較之聚合物基體顯著提高。