石墨烯基复合膜具有优异的力学性能及热稳定性,在许多领域都显示出巨大应用潜力。但目前石墨烯的研究已经到了一个创新的阶段,即迫切需要创新的方法来加工石墨烯纳米复合膜,以产生具有优异性能的新型结构。另外,对于石墨烯基填料增强的复合膜而言,其增强机理、填料与基体界面相互作用、界面应力传递等问题还需要进一步研究。以聚乙二醇甲基丙烯酸酯为改性剂制备了PEG化氧化石墨烯(G-P),并以G-P为原料制备了两种G-P/高分子复合膜。首先采用滴涂与层层自组装相结合的方法成功制备了G-P/梳状高分子复合膜,并通过傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及场发射-扫描电子显微镜(FE-SEM)等对复合膜的结构和性能进行了研究。结果表明,制备的复合膜界面粘合良好,循坏稳定性优异,断面形貌表现出明显的“三明治”层状结构。同时高分子层的加入赋予复合膜热存储的特性,使其热焓值在10-66 J g-1范围内变化;复合膜水通量随温度变化具有一定的温敏性。另外,以G-P为填料,通过溶液共混方法制备了一系列具有不同填料负载量的G-P/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合膜。应用多种表征技术研究了G-P/PBT复合膜的形貌、热行为和力学性能。复合膜中纳米填料的均匀分散以及改善的界面形态证明了G-P和PBT基体良好的相容性和相互作用。引入的G-P极大地改善了PBT的结晶行为和成核密度,并且在1.5 wt%的负载量下达到最大值。随着G-P负载量从0.1增加至3.0 wt%,复合膜的拉伸强度和模量呈现出先增加后降低的趋势,表明过载的填料影响应力转移。与纯PBT相比,复合膜的拉伸强度和模量分别增加了57.6%和117.2%,证明G-P在PBT基体的良好分散性和强界面相互作用是制备高性能复合膜的关键因素。