随着电子技术的迅速发展，聚合物基导电复合材料在包装、传感器、静电防护和电磁屏蔽等领域得到了越来越广泛的应用。聚合物导电复合材料由电绝缘的聚合物基体和导电填料组成，为了获得令人满意的导电功能特性，往往需要添加较高含量的导电粒子。但是，高填料含量会导致分散困难和材料力学性能劣化，尤其是聚合物的韧性会受到显著影响。因此，针对聚合物复合材料功能特性和韧性难以兼顾的问题，本文提出了通过超临界流体发泡技术在聚合物纳米复合材料中引入大量微泡孔，利用微泡孔的有效增韧作用来克服纳米填料带来的脆性问题，从而制备兼具优良导电性能和综合力学性能的轻质聚合物纳米复合材料泡沫。本研究主要内容包括：　　⑴采用熔体共混法制备了聚碳酸酯/碳纳米管（PC/CNT）复合材料，并通过超临界流体发泡技术制备复合材料泡沫。研究了超临界CO2发泡过程中饱和条件及发泡条件对气体溶解、气泡成核及生长的影响。通过发泡条件的调控，制备了一系列泡孔密度在105～1012 cells·cm-3、泡孔平均直径在0.5—100μm范围内的PC与PC/CNT复合材料泡沫。增大饱和压力、降低饱和温度、提高发泡温度，有利于制备具有泡孔尺寸小、泡孔密度高的泡沫材料。通过在特制模具中的受限发泡，制备了尺寸规整性好的泡沫材料样品，为后续性能测试提供保证。另外，CNT的有效异相成核作用显著提高了材料的泡孔密度并降低了泡孔尺寸。　　⑵通过调节超临界流体发泡条件，制备了一系列具有微孔结构的PC/CNT复合材料泡沫，并研究了其导电性能、电磁屏蔽性能与力学性能。讨论了泡孔结构与材料性能的关系，发现微孔的存在未明显降低材料导电性能，同时，多界面的微孔结构有利于材料内部电磁波的多重反射，可提高材料的电磁屏蔽性能。在9.5 GHz时，PC/5wt％CNT复合材料泡沫的比电磁屏蔽效能为16.9 dB·(g· cm-3)-1。更有意义的是，微泡孔的引入对脆性的PC/CNT起到了明显的增韧作用，拉伸与冲击性能的表征都印证了这种增韧效果。实验过程中PC/1wt％CNT的复合材料微孔泡沫的比缺口冲击强度可高达35.3 kJ·m-2·(g·cm-3)-1，相对于未发泡复合材料提高了662％，相对于未发泡的纯PC提高了436％。微孔诱导的塑性变形及微泡孑L对裂纹尖端的钝化作用是其主要增韧机理。　　⑶为解决高填料含量复合材料难以发泡的困境，我们通过对聚合物体系的选择及材料组分的调控，制备了PC/PS/CNT复合材料泡沫。为了提高基体间的界面相容性，选择了苯乙烯马来酸酐接枝共聚物(SMA)作为增容剂并研究了SMA的含量对PC/PS相结构的影响。对复合材料泡沫的微观结构观察得知CNT选择性的分散于PC相而非PS相，这归因于分子极性以及界面张力的作用。另外，对复合材料泡沫发泡各阶段的微观结构观察得知，泡孔主要在PS相中产生与增长，这是由两种基体不同发泡条件及熔体强度造成的。　　⑷系统研究了CNT选择性分散及泡孔选择性分布的材料结构对PC/PS/CNT复合材料导电与力学性能的影响。当PS组分含量较少以分散相存在时，连续的未发泡PC相可起到保持材料导电网络和提供力学支撑的双重作用，而发泡的PS可起到体积排除和增韧材料体系的作用。PC70/PS30/CNT复合发泡材料导电阈值为0.35 vol％，远低于未能实现泡孔选择性分布的PC30/PS70/CNT发泡复合的0.94 vol％。另外，基于PS微孔泡沫的增韧作用，发泡后的PC70/PS30/1％CNT复合材料的缺口冲击强度较发泡前提高了245％。微观形貌分析也进一步验证了微泡孔对PC70/PS30/CNT复合材料的增韧机理。本章提供了一种通过材料结构设计制备兼具优异功能性和力学性能的轻质功能泡沫材料的新方法。