本书首先对石墨烯的研发背景、结构热点、性能特点以及石墨烯的应用进行介绍，重点介绍石墨烯材料在改性塑料中的应用。然后分别对石墨烯改性通用塑料、工程塑料、特种工程塑料、热固性树脂的制备技术、性能表征、物理性质以及应用等进行了系统论述，可供从事塑料改性及石墨烯相关材料的研究人员参考。

本书在介绍石墨烯、石墨烯基宏观体、石墨烯功能化改性以及石墨烯改性聚合物复合材料的基础上，重点论述了石墨烯改性通用塑料、改性工程塑料以及改性聚乙烯醇塑料、聚乳酸塑料、聚碳酸亚丙酯和结构性导电塑料等新型塑料，每个实例均按照制备方法与性能的格式编写，适合塑料及其他高分子材料行业从事材料研究、产品设计、制造加工和教学人员研读，也可作为培训教材使用。

石墨烯是在2004年由曼彻斯特大学康丁·诺沃肖洛夫和安德烈·海姆发现的。由于石墨烯的特殊结构使其具有优异的导电、导热性能和力学性能，因此石墨烯成为各国研究的热点。石墨烯是一层在六方蜂窝晶格里相互键合、紧密堆积的碳原子层，是与键长0.142nm分子键的原子相键合的sp2平面结构里的碳同素异构体，其厚度为1个碳原子的直径(薄的材料)，质量极轻、无比坚韧（氦无法将其穿透，且可做垫垒），强度极高（是钢强度的100～300倍，拉伸强度超100GPa，弯曲模量大得惊人），导电性与室温导热性尤为优越，且密度低，解决好石墨烯自身易团聚堆积问题，用石墨烯改性塑料不仅可获取优异的力学性能，而且还可获取优越的电性能、热性能、阻隔性能、透波吸波性能以及轻量化，使塑料一跃成为高性能多功能材料，极大地拓宽了塑料的应用范围。
为了普及石墨烯及其改性塑料的基础知识，推广并宣传近年来研究与应用成果，我们编写了《石墨烯改性塑料》一书，全书共四章。在介绍石墨烯结构、性能与制备方法的基础上，还介绍了石墨烯基宏观体、石墨烯功能化改性及其改性聚合物复合材料的技术，书中重点论述了石墨烯改性通用塑料、石墨烯改性工程塑料及石墨烯改性聚乙烯醇塑料、聚乳酸塑料、聚碳酸亚丙酯和结构性导电塑料等新型塑料。全书对每种塑料的每一改性实例均采用制备方法与性能的编写格式加以介绍，是相关行业材料研究、产品设计、制造加工、管理销售与教学人员必备必读之书，也可作为培训教材使用。
本书本着实用性、先进性和可操作性的原则，理论叙述从简，侧重于用实例和实用数据说明问题，由浅入深、图文并茂、语言简练、通俗易懂、信息量大、技术适用性强，若本书出版发行能对我国塑料改性和应用范围的拓宽起到指导与参考作用，编者将感到无比欣慰。

参与本书编写的还有：石磊、张文栋、张婷婷、杨兴娟、孔令美、任崇刚、李燕、孔淑兰、吴卫、于法鹏、王志强。

由于水平有限，文中不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

第一章石墨烯及其改性技术/ 001
第一节石墨烯/ 001
一、简介/ 001
二、石墨烯的结构/ 002
三、性能特性/ 003
四、制备方法/ 004
第二节石墨烯基宏观体/ 009
一、石墨烯基宏观体材料简介/ 009
二、石墨烯基宏观体的制备方法/ 010
第三节石墨烯功能化改性/ 014
一、改性的必要性/ 014
二、石墨烯的共价功能化改性/ 014
三、石墨烯的非共价修饰改性/ 017
四、石墨烯改性聚合物/ 018
第四节石墨烯改性聚合物复合材料/ 018
一、简介/ 018
二、石墨烯改性聚合物复合材料的制备方法/ 019
三、石墨烯改性聚合物复合材料的表征与建模/ 020
四、石墨烯改性聚合物复合材料的结构性应用/ 020
五、石墨烯改性聚合物复合材料的功能性应用/ 022
六、研究与发展/ 023

第二章石墨烯改性通用塑料/ 224
第一节石墨烯改性聚乙烯/ 024
一、功能化石墨烯改性PE薄膜/ 024
二、石墨烯改性HDPE导电复合材料/ 025
三、油酸功能化石墨烯改性PE导电复合材料/ 026
四、石墨烯/碳纳米管协同改性HDPE复合材料/ 027
五、烷基化氧化石墨烯改性HDEP复合膜/ 028
六、石墨烯改性复合薄膜用LDPE/ 029
七、石墨烯改性PE复合膜/ 030
八、氧化石墨烯改性UHMWPE/ 034
九、氧化石墨烯改性UHMNPE耐磨复合材料/ 035
十、辐照交联氧化石墨烯改性UHMWPE/ VE复合材料/ 036
十一、氧化石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 037
十二、辐照交联氧化石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 037
十三、氧化石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 038
十四、石墨烯改性HDPE/UHMWPE导电复合材料/ 039
十五、石墨烯微片改性UHMWPE导电复合材料/ 039
十六、石墨烯改性UHMWPE导电复合材料/ 040
十七、低缺陷石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 041
第二节石墨烯改性聚丙烯/ 043
一、石墨烯改性PP的研究/ 043
二、石墨烯改性PP纳米复合材料/ 049
三、氧化石墨烯改性苎麻/PP复合材料/ 050
四、石墨烯微片改性PP纳米复合材料/ 051
五、乙二胺共价功能化石墨烯片改性PP-g-MAH增容PP纳米复合材料/ 053
六、氧化石墨烯改性SiO2/PP复合材料/ 054
七、修饰氧化石墨烯改性PPR复合材料/ 055
八、石墨烯微片改性PP/HDPE复合材料/ 057
九、氧化石墨烯改性PP/PA6复合材料/ 057
第三节石墨烯改性聚氯乙烯/ 058
一、石墨烯改性PVC的研究/ 058
二、石墨烯改性纳米CaCO3/PVC杂化材料/ 065
三、石墨烯改性纳米CaCO3/PVC复合树脂/ 065
四、石墨烯改性PVC抗静电复合材料/ 067
第四节石墨烯改性聚苯乙烯/ 068
一、石墨烯改性PS的研究/ 068
二、GS-EDA/CNTs协同改性PS纳米复合材料/ 072
三、用水辅助混炼挤出石墨烯改性聚苯乙烯复合材料/ 074
四、氧化石墨烯改性硬脂酸丁酯微胶囊相变填料/聚苯乙烯复合材料/ 075
五、氧化石墨烯改性PS复合材料/ 076
六、乙二胺接枝氧化石墨烯（EDA-GO）改性CPE/PS纳米复合材料/ 077
七、功能化石墨烯改性PS复合材料/ 078
八、功能化石墨烯改性POE/PS纳米复合材料/ 079
九、功能化石墨烯片/碳纳米管协同改性PS纳米复合材料/ 080
十、石墨烯改性PS导电复合材料/ 082
十一、还原氧化石墨烯改性PS导电复合材料/ 083

第三章石墨烯改性工程塑料/ 085
第一节石墨烯改性尼龙/ 085
一、石墨烯改性PA6的研究/ 085
二、氧化石墨烯改性高流动性PA6/ 087
三、氧化石墨烯改性PP/PA6/ 088
四、石墨烯微片改性PA6/ 089
五、石墨烯改性碳纤维增强PA6复合材料/ 090
六、氧化石墨烯改性MC尼龙复合材料/ 091
七、石墨烯改性MC尼龙的力学与摩擦性能/ 092
八、氧化石墨烯改性PA11/ 093
九、石墨烯改性PA612/ 094
十、石墨烯改性PA46复合材料/ 096
十一、石墨烯改性PA66的研究/ 097
第二节石墨烯改性聚碳酸酯/ 099
一、简介/ 099
二、石墨烯改性高韧性高刚性玻璃纤维增强PC/ 099
三、用旋涂法制备石墨烯改性PC复合膜/ 101
第三节石墨烯改性聚对苯二甲酸乙二醇酯/ 103
一、简介/ 103
二、原位聚合制备石墨烯改性PET/ 103
三、石墨烯改性PET纳米复合材料/ 105
四、石墨烯改性PET抗静电纤维/ 107
第四节石墨烯改性聚对苯二甲酸丁二醇酯/ 109
一、石墨烯改性PBT的研究/ 109
二、溶液共混法制备石墨烯改性PBT复合材料/ 114
三、石墨烯微片改性PBT复合材料/ 116
四、石墨烯/次磷酸铝改性PBT阻燃复合材料/ 117
五、多层石墨烯/碳纳米管改性PBT导电复合材料/ 119
六、石墨烯/碳纳米管改性PBT导电复合材料/ 120
第五节石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯/ 121
一、氧化石墨烯改性PMMA复合材料/ 121
二、表面修饰氧化石墨烯纳米带改性PMMA/ 122
三、氧化还原石墨烯改性PMMA导电复合材料/ 124
四、聚苯胺化石墨烯改性PMMA复合材料/ 125
五、氧化石墨烯改性PMMA义齿修复材料/ 126
第六节石墨烯改性氟塑料/ 127
一、氧化石墨烯改性PTFE纳米复合材料/ 127
二、石墨烯/碳纳米管改性PTFE/ 129
三、石墨烯改性PTFE/ 131
四、氧化石墨烯改性聚偏氟乙烯超滤膜/ 133
第七节石墨烯改性聚酰亚胺/ 134
一、氧化石墨烯改性PI耐高温复合材料/ 134
二、石墨烯改性PI介电复合材料/ 136
三、石墨烯/纳米TiO2改性PI混合基质膜/ 137
四、氧化石墨烯/Ag纳米粒子改性PI混合基质膜/ 138
五、石墨烯改性PEI吸附材料/ 140
六、石墨烯改性PI复合膜/ 140
七、石墨烯改性PI高介电常数复合膜/ 142
八、石墨烯改性PI复合材料/ 144
第八节石墨烯改性聚砜/ 146
一、氧化石墨烯改性聚醚砜杂化荷正电纳滤膜/ 146
二、固定化溶菌酶/氧化石墨烯改性聚醚砜杂化超滤膜/ 147
三、石墨烯/纳米TiO2改性聚醚砜超滤膜/ 148
第九节石墨烯改性聚醚醚酮与聚苯硫醚/ 150
一、石墨烯改性碳纤维/PEEK/ 150
二、石墨烯改性PPS纤维/ 152
第十节石墨烯改性环氧树脂塑料/ 153
一、研究现状/ 153
二、石墨烯/环氧树脂复合材料/ 156
三、氨基改性氧化石墨烯、改性环氧树脂/ 156
四、氧化石墨烯改性环氧树脂复合材料/ 157
五、石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料/ 158
六、氧化石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料/ 160
七、石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的压缩性能/ 161
八、石墨烯/SiO2杂化材料增强增韧环氧树脂复合材料/ 162
九、酸化石墨烯/碳纳米管杂化材料改性环氧树脂复合材料的拉伸性能/ 164
十、石墨烯/碳纳米管杂化材料改性环氧树脂的力学性能/ 165
十一、石墨烯/碳纳米管杂化材料改性环氧树脂/ 166
十二、石墨烯/纳米ZnO改性环氧树脂复合材料/ 168
十三、石墨烯微片改性环氧树脂复合材料的电性能/ 168
十四、石墨烯改性无机粒子/环氧树脂复合材料的导电性能/ 169
十五、石墨烯/多壁碳纳米管改性环氧树脂的导电性能/ 170
十六、石墨烯改性环氧树脂复合材料的介电性能（一）/ 171
十七、石墨烯改性环氧树脂复合材料的介电性能（二）/ 172
十八、石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的导热性能/ 173
十九、石墨烯/氮化硼改性环氧复合材料的导热性能/ 174
二十、石墨烯（GNS）/多壁碳纳米管（MWCNTs）改性环氧（EP）复合材料的导热性能/ 176
二十一、石墨烯改性环氧树脂复合材料的阻燃性能/ 177
二十二、石墨烯/氧化镍/二氧化钛纳米管协效改性环氧树脂的阻燃性能/ 178
二十三、石墨烯/磷硅元素改性环氧树脂的阻燃性能/ 180
二十四、改性氧化石墨烯/聚磷酸铵协同改性环氧树脂/ 182
二十五、还原氧化石墨烯改性增强环氧树脂形状记忆复合材料/ 183
二十六、石墨烯改性碳纤维复丝增强环氧树脂复合材料/ 185
二十七、石墨烯改性环氧树脂介电复合材料/ 187
第十一节石墨烯改性酚醛/ 187
一、石墨烯改性酚醛复合材料的研究/ 187
二、尿素功能化石墨烯改性酚醛树脂/ 193
三、石墨烯改性酚醛/碳纤维层次复合材料/ 194
四、氧化石墨烯改性热敏性液晶聚合物/酚醛树脂混杂复合材料/ 195
五、石墨烯改性EVAC/PPE复合材料/ 195
六、石墨烯改性腰果酚/酚醛树脂复合材料/ 196
七、氧化石墨烯改性酚醛树脂的热性能/ 197
八、石墨烯改性酚醛树脂的热解行为/ 198
九、氧化石墨烯改性酚醛泡沫塑料/ 199
十、氧化石墨烯/纳米镁铝层状双氢氧化物改性酚醛泡沫塑料/200
十一、氧化石墨烯改性酚醛树脂滤膜/ 201
第十二节石墨烯改性聚氨酯功能复合材料研究/ 202
第十三节石墨烯改性氰酸酯/ 208
一、简介/ 208
二、石墨烯改性氧化锌晶须/氰酸酯树脂导热复合材料/ 209
三、石墨烯改性氰酸酯-环氧树脂复合材料/ 209
第十四节石墨烯改性不饱和聚酯与呋喃树脂/ 210
一、石墨烯改性不饱和聚酯复合材料/ 210
二、氧化石墨烯改性不饱和聚酯原位复合材料/ 211
三、氧化石墨烯改性呋喃树脂复合材料/ 213

第四章石墨烯改性新型塑料/ 214
第一节石墨烯改性聚乙烯醇复合材料/ 214
一、氧化石墨烯改性PVA复合材料（一）/ 214
二、氧化石墨烯改性PVA复合材料（二）/ 216
三、氧化石墨烯改性PVA纳米复合材料/ 217
四、氧化石墨烯改性可溶性PANI/PVA掺杂复合材料/ 218
第二节石墨烯改性聚乙烯醇复合薄膜/ 219
一、氧化石墨烯改性PVA复合薄膜/ 219
二、氧化石墨烯改性层状PVA纳米复合膜/ 220
三、氧化石墨烯改性PVA防护层组装膜/ 222
四、还原石墨烯改性蒙脱土/PVA复合膜/ 222
五、石墨烯改性纳米微晶纤维素增强PVA薄膜/ 224
六、石墨烯改性PVA复合膜材料/ 227
第三节石墨烯改性聚乙烯醇纤维材料/ 228
一、氧化石墨烯改性PVA纳米复合纤维/ 228
二、静电纺丝制备石墨烯改性聚乙烯醇/聚丙烯酸复合纤维/ 229
第四节石墨烯改性聚乳酸与聚碳酸亚丙酯/ 230
一、石墨烯改性聚乳酸塑料的研究/ 230
二、氧化石墨烯改性聚碳酸亚丙酯复合材料/ 238
第五节 石墨烯改性结构性导电塑料/ 240
一、氧化石墨烯改性聚苯胺复合材料/ 240
二、石墨烯改性聚苯胺纳米卷/ 241
三、石墨烯改性聚吡咯复合材料/ 242
四、超声波辅助原位聚合石墨烯改性聚吡咯纳米复合材料/ 243
五、石墨烯改性聚亚乙基二氧噻吩纳米复合材料/ 244

参考文献/ 248