科学技术的迅猛发展,使得工业产品对材料的热传导性能以及其综合性能的要求愈来愈高。聚合物材料拥有轻质、耐腐蚀、柔韧性好、高绝缘电阻、易加工成型和低成本等优点,但是其本征导热系数只有0.1-0.5 W/（m·K）,这限制了其在热管理领域的应用。而石墨烯以其良好的导热、导电、光学和力学性能受到研究人员的广泛关注。使用石墨烯作为导热填料,制备导热系数高且综合性能好的聚合物复合材料具有极其重要的意义。但是石墨烯的比表面积大,易于团聚,不能很好的在聚合物基体中分散,因而功能化石墨烯的制备是有必要的。鉴于当前官能化石墨烯通常需要苛刻的条件和有毒试剂的使用,不仅成本高昂,而且对环境也不友好,开发绿色、简便、成本低且环境友好的改性石墨烯的方法有着重要的价值。本文以热塑性聚氨酯作为基体材料,以十八胺（ODA）和盐酸多巴胺（PDA）为改性剂,对石墨烯的官能化改性开展研究,分别以十八胺改性石墨烯（mRGO）、多巴胺改性石墨烯（PG）、mRGO/MWCNT、PG/MWCNT为导热填料,制备了高导热、机械性能好并且绝缘的聚氨酯复合薄膜。主要研究内容如下:（1）通过溶液共混法制备了mRGO@TPU和mRGO/MWCNT@TPU复合薄膜。IR-FTIR、XPS和EDS的结果表明十八胺有成功接枝到石墨烯上;FESEM表征显示出mRGO在TPU基体中的分散性好于RGO;TG的分析表明,与纯的TPU膜相比,mRGO@TPU和mRGO/MWCNT@TPU复合薄膜的热稳定性得到很好的改善;机械性能测试表明,相对于RGO@TPU薄膜,mRGO@TPU和mRGO/MWCNT@TPU有更高的拉伸强度和更好地断裂伸长率;导热性能表征显示出mRGO@TPU和mRGO/MWCNT@TPU复合薄膜的导热系数均优于RGO@TPU薄膜和纯的TPU薄膜,当填充量为20 wt%时,mRGO@TPU复合薄膜的导热系数为1.46 W/（m·K）,相比纯的TPU薄膜,导热系数增强效果为326.02%,相对于RGO@TPU薄膜,mRGO@TPU复合薄膜的导热系数也有明显的提高;在加入mRGO/MWCNT混合填料时,mRGO/MWCNT比例为4:1时,导热系数提升最大。（2）通过将改性石墨烯PG与聚氨酯溶液共混制备了PG@TPU和PG/MWCNT@TPU复合薄膜。EDS和XPS表征结果表明PDA有成功非共价接枝到石墨烯上;FESEM表征显示出PG在TPU基体中的分散性好于剥离石墨烯（G2）;TG的分析表明,与纯的TPU膜相比,PG@TPU和PG/MWCNT@TPU复合薄膜的热稳定性得到很好的改善;机械性能测试表明,相对于G2@TPU薄膜,PG@TPU和PG/MWCNT@TPU有更高的拉伸强度和更好地断裂伸长率;导热性能表征显示出PG@TPU和PG/MWCNT@TPU复合薄膜的导热系数均优于G2@TPU薄膜和纯的TPU薄膜,当填充量为20 wt%时,PG@TPU复合薄膜的导热系数为2.47 W/（m·K）,相比纯的TPU薄膜,导热系数增强效果为626.66%,相对于G2@TPU薄膜,PG@TPU复合薄膜的导热系数也有明显的提高;在加入mRGO/MWCNT混合填料时,mRGO/MWCNT比例为4:1时,导热系数提升最大。