功能性石墨烯在聚合物材料的性能表现主要取决于它们在聚合物基体中的分散情况，而分散情况不仅与填料粒子和基体的相容性有关，而且与复合材料的制备工艺密切相关。当前，制备聚合物功能化石墨烯复合材料主要有三种方法，分别是：溶液法、原物聚合法和熔融共混法。

传统的纳米复合材料为无规排布的状态，然而取向排布的纳米复合材料则具有鲜明的各向异性，材料具有更高的力学性能和更多的功能性。成型加工条件能影响聚合物的型态，而型态又决定了制品的宏观性能，这就是所谓的：工艺决定结构、结构决定性能。因此，通过在成型加工过程中采用特殊的加工方法调控聚合物的型态，影响材料的最终性能，就能拓展应用领域。目前，诱导填料粒子在高分子基材内取向的方法有机械拉伸、流动剪切诱导、电场和磁场诱导和受限诱导等。

「流动剪切诱导」是指外部的流动能够诱导聚合物熔体的分子取向，从而产生不同的结晶动力学、晶体结构和晶体形貌。流动容易诱导聚合物熔体生成取向的 Shish-hebabs 晶体，Shish-hebabs 晶体结构主要来源于流动诱导的高度取向的聚合物分子链，有一定长度且平滑延伸的晶体结构凝聚体。而「电场和磁场诱导」是指聚合物分子在电场的作用下发生优先取向重排，目前发现多数聚合物在合适的条件下都可以受到磁场的诱导取向。至于「受限诱导」是指聚合物分子在受限条件下的取向结晶。聚合物在受限条件下的取向结晶与聚合物本体的结晶不同，主要的成核机理、晶体形貌、生长速度、分子取向和结晶度等都会因为受限的条件不同而产生不同影响，尤其是在晶体尺寸上。

石墨烯在高分子基体中的分散问题，以及与基体界面的相互作用是制备高性能石墨烯高分子复合材料的关键问题。为了提高石墨烯与高分子的相容性，解决分散与界面相互作用的问题，我们通常先对石墨烯做适当的修饰，先制备出功能化石墨烯。再来，利用流动剪切实现功能石墨烯与高分子晶体的取向，方可进一步提高石墨烯高分子复材的性能。另外，我们正在尝试把两步做一步法实践，也就是先在石墨烯微片上以适当反应物进行官能化，能够均匀地负载高分子（有点类似原位聚合法，但不是），再通过稀释分散方法将复材放进二次加工设备制备，目前分散情况良好，整体性能也有提升。

实务上，取向可以用机械加工或自组装来改善，反而填料的大小、分布、形状、表面状态、本体（内部）结构和晶粒组织，以及颗粒的各种机械强度，对粉体自身特别是对其二次加工产品如涂料的性能，影响颇大。其中，最具影响力的是粉体的「粒径」和「粒度分布」。所谓漆膜好看谈的是「光泽度」，涂层的光泽度与涂层表面的平整度即「光洁度」有关。而这种平整度又与涂层中分散的颜料和填料等粉体的「粒度」有关。对于高光泽度涂层，即使表面含有极个别的粗大颗粒，也会影响对入射光的定向反射，从而影响光泽度。高光泽面漆，要求颜填料等粉体粒径必须在 0.3um 以下，而石墨烯动辄几微米在导电效果一定会较差，怎么取两者平衡才是开发者的两难。影响涂层表面光泽的其他因素也很多，如涂料的颜料体积浓度、分散程度、流变性（流平性）以及涂装技术等，这就是我说要跟专业厂商合作开发的主要原因。

主要原因还是在填料方面，要想获得致密的涂层，一是看树脂与粉体的相容性要好，二是粉体在树脂中分散要好，三是粉料的物理参数，比如密度、细度都要调整一下。石墨烯通常加得少，是用来做功能性角色，必须适当地配合基材及助剂。