高内相乳液(HIPE)模板法制备多孔材料(polyHIPE)由于其制备工艺简单、形态可精确控制、应用范围广而成为研究热点,但其力学性能受到高孔隙率和孔间连通性的限制。石墨烯作为具有独特结构和出色的力学、热学、电学等性能的纳米材料,可被用于对多种聚合物材料进行改性和增强。本论文设计了不同的方法,制备一系列具有石墨烯／聚合物复合结构的polyHIPE,对其产物结构与性能进行了系统研究；除此以外,应用微流变分析手段,对不同条件下不同HIPE体系中的聚合反应过程做了一定探索研究。本文主要内容如下：1.实现了还原石墨烯／聚合物复合多孔材料的“一锅法”合成：制得内相分数为90 wt%的W/O型HIPE, HIPE的水相(内相)由GO与化学计量的水溶性还原剂如乙二胺(EDA)等组成,油相(外相)由引发剂、乳化剂、可聚合的乙烯基单体组成。乳液可通过外相中单体的自由基聚合固化形成多孔泡沫。同时,在内相中还原剂与GO反应,原位生成疏水性的还原改性石墨烯(EmGO),形成具有复合结构的孔壁。制备得到的复合多孔材料具有连通的孔结构,系统研究了EmGO浓度对泡孔特征几何尺寸的影响。复合孔壁的形成使得材料的机械、介电、热稳定等性能都得到不同程度的提高。在此基础上,进一步引入Fe304粒子制备EmGO/Fe3O4协同改性polyHIPE。此外,对GO的不同还原剂对HIPE的稳定性的影响也进行了研究。2.实现了氧化石墨烯/聚合物复合多孔材料的“两步法”合成：首先通过静电吸附制备了阳离子乳化剂溴化十六烷基三甲铵(CTAB)改性GO(CmGO),其次再将CmGO引入HIPE制备多孔复合材料。所制备的polyHIPE具有特征的连通大孔结构。CmGO对polyHIPE的多孔形貌无明显影响。复合后材料的压缩模量比之纯聚合物大大提高,且随CmGO浓度的提高而增加。在此基础上,进一步引入聚乳酸纤维,制备其与CmGO协同改性的polyHIPE。3.证明了微流变法是一种有效的适用于HIPE聚合过程的监测手段。通过微观粒子均方位移(MSD)曲线,可以计算出不同体系在不同制备条件下的黏度、弹性及结构方面的变化,推测与分子网络形成有关,即物理凝胶逐渐转化为化学交联的网络。通过弹性因子(EI)曲线分析可以将反应可分为三个阶段。不同体系的EI值与孔径有很大关系,故而造成孔径变化的条件如内相分数、单体比例、乳化剂用量、反应温度等因素都将对其造成影响。