石墨烯（GO）是由二维的sp2键合碳原子所组成空间平面六元环结构材料,因其独特的本征结构,石墨烯在多领域中均展现出优异性能,成为科学研究及各应用领域瞩目的焦点。与柱状碳纳米管（CNT）微观结构相似,同样具有优异的力学、电学和热学等性能。基于此,有研究人员将各种形式石墨烯材料作为纳米增强体,使聚合物基复合材料获得多功能性,此类研究已涉及许多领域并形成初步产品。然而,由于石墨烯材料的疏水性以及化学惰性,将它们作为纳米粒子来使用,会使其与聚合物基体的相容性变差。此外,石墨烯材料成本高,产量小等问题已成为限制其工业应用的主要障碍。相反,氧化石墨烯作为石墨烯的衍生产物,可以消除石墨烯纳米填料的部分缺点。同时氧化石墨烯基面上被羟基等基团官能化,在边缘处被羧酸官能团官能化。GO表面上的官能团不仅可以与亲水性聚合物发生强烈的相互作用,还可以提供接枝点以进行化学修饰,作为填料用于多种聚合物基体制备复合材料,这些优异性能使GO成为有前途的材料。水性聚氨酯（WPU）作为纺织行业的常用助剂,因其适用范围广、性能强、对环境无污染等特点,这些年得到了很好的发展,常被应用于日常生活中,例如室内木器涂料和汽车饰面。研究表明,在WPU中添加各种纳米填料（例如CNT,纳米粘土和纳米二氧化硅）可以在一定程度上提高WPU的耐腐蚀性,硬度,阻燃性等性能。本文选用WPU作为基体材料,因为GO具有优异的机械动力学性能,可以均匀分散在水中,以及与WPU中各种极性基团相互作用,这使得GO作为纳米填料尤其具有吸引力。但GO在WPU基体中的分散性至今仍是一个较为棘手的问题,本论文为克服GO的分散性困难,制备具有高导热电磁屏蔽性能的复合纳米材料进行了研究,内容如下:（1）本论文分别通过Hummers法和优化的氧化法（常等静置）制备氧化石墨烯（GO）和“手风琴”型氧化石墨烯（AGO）,常等静置的过程是通过碳阳离子诱导的层间氧释放来实现的。石墨层可以将电子转移到过氧化氢（H2O2）,形成碳,进而氧化H2O2释放O2,扩大石墨的层间空间。通过FT-IR、XRD、TG-DTG、Raman、SEM、TEM对AGO进行表征,并与GO进行对比,结果显示:AGO晶面间距为0.85 nm,较于GO增加了0.14 nm的层面间距。从微观形貌可以看出AGO的片层较少,分散性较好,使其与水性聚氨酯的相容性更好,从而提高复合材料的性能。（2）将聚乙二醇（2000）、异佛尔酮二异氰酸酯（I PDI）、二羟甲基丙酸（DM PA）、三乙胺（TEA）、硅烷偶联剂（KH 550）作为原料制备水性聚氨酯（WPU）,将R值设定为1.1-1.5,并对不同R值的水性聚氨酯进行FT-IR、乳液稳定性、粒径分析、TG-DTG测试表征,结果表明,当R=1.2时,制备的水性聚氨酯稳定性最佳。（3）通过将R=1.2的WPU作为基体,与制备的AGO进行复合,制备出AGO含量为0.6-1.2 wt.%的AGO/WPU复合纳米材料,进行FT-IR、XRD、TG-DTG、拉伸强度、SEM、TEM、导热性能、电磁屏蔽性能测试分析,结果表明,随着AGO在基体中添加量的增加,复合纳米材料的力学性能、导热性能以及电磁屏蔽性能均得到了大幅度的提高。当AGO含量在1.0 wt.%时,拉伸强度提高了31%;最大热流量达到2120.51 W/（m2）,提高了92.8%,导热系数最大值达到0.71,与空白样相比提高了109%;同时最大屏蔽效能达到18.46 d B,与纯WPU涂层织物相比提高了463%。而当AGO含量在1.2 wt.%时,导热性能和电磁屏蔽性能均有所下降。