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近年来,随着越来越多的高分子材料在电子器件、换热系统、电磁屏蔽等领域上的应用,对材料导热性能的要求也越来越高。然而,高分子材料的导热系数大多处于0.1～0.5 W m-1K-1范围,是热的不良导体。为满足和改善高分子材料制品在使用中的安全传热性,通常采取的办法是在高分子材料中填充一些导热性能较好的填料,制备出高分子复合材料。填料本身的热导率会直接影响复合材料的导热性能,在常见的几种导热填料中,石墨烯因其优异的导热系数而受到了广泛地关注,但石墨烯在树脂基体中的分散性、稳定性和均一性问题仍然有待解决。本论文以己内酰胺(Caprolactam, CL)单体为研究对象、氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)、石墨烯(Graphene, GE)以及膨胀石墨(Expanded graphite, EG)为导热填料,采用原位聚合法制备了系列聚酰胺6(Polyamide-6, PA6)复合材料,探讨了填料含量、填料分散以及制备方法等对产物结构和导热性能的影响。主要研究内容及结果如下：1.在PA6/GO复合材料中,部分形成的PA6分子链以形成化学键的方式接枝到GO片层表面,有利于GO在PA6基体中能均匀分散。填料在基体中良好的稳定分散及界面粘附性,有助于PA6/GO复合材料的导热率提升,当GO含量增加至10.0 wt%时,PA6/GO复合材料的导热系数从纯PA6的0.32提高到0.41 W m-1K-1。2.采用少量GO对GE进行预分散并将其复合物作为导热填料与CL共混,通过原位聚合法制备得到PA6/GE-GO复合材料。研究发现,当引入少量GO后,GO与GE间的π-π作用可以明显地提高和改善GE在PA6基体中的分散性。当GE添加量为10.0wt%时,复合材料PA6/GE-GO的导热系数高达2.14 Wm-1K-1,比相同填料添加量下的PA6/GE的导热系数(1.37 Wm-1K-1)提高了56%,比纯PA6(0.32 Wm-1K-1)提高了近6倍。3.利用己内酰胺阳离子(CL+)在膨胀石墨层间的原位插层聚合,实现膨胀石墨片层的有效剥离,并在此基础上通过原位聚合得到少层石墨烯的聚酰胺6复合材料(PA6/EG-CL+)。CL+因与石墨片层间能形成较强的阳离子-π电子作用,相较于CL更有利于实现对EG片层的插层、分离,原位聚合后相应的聚合产物也表现出更好的导热性能。当EG含量为10.0 wt%时,PA6/EG-CL+的导热系数可达1.43 Wm-1K-1,其导热效果与石墨烯填料相当。