本论文通过增强聚合物基体与碳纳米粒子之间的相互作用来增强复合材料的界面粘附,并提升复合材料的性能:一方面,选用甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体,碳纳米管(CNTs)和氧化石墨烯(GO)为纳米填料,通过添加辅助共聚单体三甲基乙烯基苯甲氯化铵(VBTMAC)在复合材料界面处引入静电与π-π相互作用,从而增强碳纳米粒子与聚合物基体的界面粘附;另一方面,在MMA和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MTC)悬浮共聚的过程中原位添加GO制备复合微球,通过MTC与GO的静电相互作用提高GO的分散性以及与聚合物基体的界面粘附,然后在苯胺单体聚合反应体系中加入复合微球,使得到的聚苯胺(PANI)包裹在复合微球的表面而得到复合产物,通过有机溶剂刻蚀PMMA和还原GO等过程,最终得到PANI/还原氧化石墨烯(PANI/rGO)复合材料。本论文对复合材料的微观形貌、界面粘附、机械性能、热性能和导电性能等进行了测试。实验结果表明,通过构建静电与π-π相互作用,与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体相比,CNTs和GO增强的复合材料的拉伸强度分别提升了43.1%和57.5%;复合材料的热分解温度分别提升了21 ~oC和23 ~oC。对于制备的PANI/rGO复合材料,结果分析表明,以复合微球作为制备rGO导电网络的模板,当用有机试剂刻蚀掉PMMA后,可以得到具有花瓣状结构的PANI/rGO复合材料,在花瓣结构内部可以观察到明显的rGO褶皱结构,花瓣结构彼此搭接,形成了石墨烯三维网络结构。随着石墨烯添加比例的升高,实验组样品的电导率呈现先上升后下降的趋势,当rGO添加比例为2 wt%时达到最大值(0.125 S/cm),比相同添加比例下对照组的电导率提高了1300多倍。