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本论文主要涉及用原位聚合法合成聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/石墨烯纳米复合材料，并研究这类材料的结构与性能之间的关系，在此基础上初步开展了PET/石墨烯纳米复合材料的熔融纺丝研究。主要的研究内容及成果如下：
1.采用氧化石墨(GO)为起始原料，利用GO片层表面和层间大量的活性基团来对其进行表面有机改性。GO的表面有机改性分别采用有机小分子插层改性和表面接枝功能性聚合物两种方式。实验过程中发现GO能够引发烯类单体的自由基聚合，通过FTIR、Raman、13C-NMR、元素分析、X射线光电子能谱(XPS)以及透射电镜(TEM)等手段证实了接枝聚合反应的发生，同时发现GO在引发乙烯基吡咯烷酮(NVP)聚合的过程中得到了部分还原。对于不同的单体GO表现出不同的引发效果，以GO为引发剂引发甲基丙烯酸甲酯聚合可得到高分子量的聚合物，在实现GO表面接枝改性的同时得到了聚甲基丙烯酸甲酯/GO纳米复合材料。
2.把新型聚酯缩聚催化剂TiO2/SiO2的复合纳米溶胶负载到有机改性GO片层表面，赋予GO缩聚催化活性。通过TEM、XPS以及X射线能谱分析(EDX)等手段证实TiO2/SiO2纳米溶胶被均匀的负载到GO片层表面。
3.用上述制备的GO催化剂催化聚酯缩聚反应，经原位缩聚制得PET/石墨烯纳米复合材料。通过GO的表面改性及聚酯缩聚催化剂的负载相结合，使得石墨在聚合物基体中具有良好的分散性，通过扫描电镜(SEM)和TEM观察到剥离的石墨片层均匀的分散在基体中。热重分析(TGA)发现，GO在280℃以下就可以实现热解还原，因此上述原位聚合反应在实现纳米分散的同时，可以实现GO片层的原位热解还原，无需后续还原处理，从而大大简化了PET/石墨烯纳米复合材料的制备方法。
4.力学性能测试发现石墨烯的引入显著提高了PET材料的断裂伸长率，其拉伸强度、弯曲模量和弯曲强度得到了不同程度的改善。由于石墨片层的异相成核效应，示差扫描量热(DSC)分析发现PET/石墨烯纳米复合材料具有更高的结晶温度、起始结晶温度和更小的半结晶时间。TGA分析则表明石墨烯的引入提高了聚酯材料的热稳定性，不同程度提高了起始失重温度Ton和最大失重温度Tp。石墨烯的加入显著改善了PET的电性能，电导逾渗值很低，仅为0.1wt％，这是由于石墨片层在PET基体中具有良好分散性及GO在聚合过程中得到有效还原两方面共同作用的结果。
5.初步开展了PET/石墨烯纳米复合材料的熔融纺丝研究，由于经过熔融纺丝石墨片层仍能保持良好的分散性，并且由于熔融纺丝过程中的剪切作用促使石墨片层更好的分散以及聚合物取向，使得PET/石墨烯纳米复合材料纤维的拉伸强度、结晶能力、电性能得到了不同程度的提高，电导逾渗值保持在0.1wt％附近。