尽管很多人已经对导电聚合物基石墨烯复合材料进行了深入地研究,但实现其轻质、高性能的目标仍较困难。为了充分发挥石墨烯的纳米效应,简化步骤,使苯乙烯基纳米复合材料在低石墨烯含量下形成高效的导电网络,以满足高端领域市场需求,我们进行了本次研究工作。首先设计尺寸合适的单分散聚苯乙烯(polystyrene,PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)微球,利用π-π相互作用,实现石墨烯在苯乙烯基聚合物微球表面的完全包裹,进一步热压后获得具有隔离结构的聚合物/石墨烯纳米复合物,以此提高石墨烯的利用率。并对不同石墨烯含量下具有隔离结构的复合材料的结构、形貌、电学、热、机械性能进行了系统的研究。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试显示,石墨烯与苯乙烯基聚合物之间具有良好的界面结合,并成功构建了隔离导电结构。导电性能测试表明,PS/石墨烯(pristine graphene,pGR)复合材料逾渗阈值仅为0.047vol%,ABS/还原石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)复合材料的逾渗阈值仅为0.062 vol%,均低于以往相关文献的报道值。除了优异的电性能,其热导率和力学性能均能满足使用需求。简而言之,本研究选取了两种典型的苯乙烯基聚合物:均聚物PS和共聚物ABS。采用简单的乳液共混法,石墨烯依靠分子间作用力包裹在苯乙烯基聚合物微球表面,再经过热压成功完成了轻质、高性能、具有隔离结构的苯乙烯基聚合物/石墨烯纳米复合物的制备,拓宽了苯乙烯基聚合物的应用领域。