氧化石墨烯作为石墨烯的一种衍生物,其不仅具有成本低廉、原料容易获取等优点,同时还具有良好的机械性能以及许多可利用的含氧官能团(羟基、羧基等),这使得其在聚合物应用上具有很好的发展前景。目前,氧化石墨烯在聚合物中的应用,更多的是采用物理混拼的方法;但由于其与聚合物的结合方式是简单的拼凑,不能够充分地发挥氧化石墨烯优异的性能。本文则突破传统的物理混拼方法,采用化学改性法对聚合物材料进行改性;并对改性后的聚合物的性能进行研究。首先通过Hummers法制得氧化石墨烯,并采用傅立叶转换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)等手段对氧化石墨烯的表面结构、形貌进行表征,经表征的结果显示:氧化石墨烯成功地得到制备,且表面上携带大量的含氧官能团。接着,将氧化石墨烯逐步与硅烷偶联剂(KH550)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)进行反应,获得实验所需的改性剂:NGI-HPMA。经红外光谱分析、样品残留异氰酸根(-NCO)值测定的方法对NGI-HPMA分析,证明了氧化石墨烯通过化学键连接作用,成功地与HPMA中进行了接枝。此外,在丙烯酸(酯)单体混合体系中引入改性剂NGI-HPMA,通过自由基聚合反应,再经中和成盐,合成出氧化石墨烯改性的水溶性聚合物。并对合成的聚合物进行红外光谱分析,证明了NGI-HPMA成功地实现接枝到丙烯酸树脂中,从而说明了氧化石墨烯成功地实现对丙烯酸树脂的化学改性。最后,以氧化石墨烯改性的水溶性丙烯酸树脂为主要成膜物质,按照一定的物料比例选用氨基树脂固化剂配制成涂料,同时考察了不同NGI-HPMA的添加量对涂膜性能的影响。结果表明:NGI-HPMA的加入,涂膜在水接触角以及耐磨耗性能上有突出的表现。当NGI-HPMA的添加量为12.36%时(占单体总质量的百分数),涂膜的水接触角为82.14度、耐橡皮摩擦次数为578次;综合性能最佳。