石墨烯的制備 采用改進的Hummer法制備氧化石墨。將3g石墨、1.5gNaNO3和69mL濃H2SO4加入三口燒瓶中攪拌15min，再緩慢加入9gKMnO4，在冰浴條件下磁力攪拌2h；然后在35℃水浴中攪拌反應30min，緩慢加入140mL去離子水；再于98℃反應15min，加入420mL去離子水和30mLH2O2，趁熱過濾，用5%鹽酸洗滌3次，再用去離子水洗至中性，將所得產物置于真空干燥箱中60℃干燥24h。稱取氧化石墨100mg溶于100mL的去離子水中，超聲處理2h，制備氧化石墨烯分散液，在所得產物中加入0.1mL的水合肼，100℃反應24h，所得產物過濾干燥，保存備用。
石墨烯/MCPA復合材料的制備 將己內酰胺（CP）和石墨烯（石墨烯質量百分數分別為0%、0.025%、0.05%、0.1%、0.2%）加入三口燒瓶中密封，在80℃下加熱直至熔融，再超聲分散1h。然后移入磁力攪拌器中，開啟真空，加熱至120℃，保持15min，以脫去體系中所含水分和低沸點雜質。加入一定比例的NaOH（0.3mol/100mol CP），繼續開啟真空，加熱到160℃，保持15min。解除真空，加入一定配比量的TDI（0.3mol/100mol CP），攪勻快速澆注入已預熱至170℃的模具中。在170℃恒溫聚合30min，隨爐冷卻到室溫，脫模得到板狀樣品，再機加工成標準試樣。
隨著石墨烯添加量的增加，復合材料的拉伸強度呈現先增大后降低的變化趨勢。當石墨烯的含量為0.05%時，復合材料的拉伸強度達到最大值，比純MC尼龍提高了17.4%。復合材料的彎曲強度和彎曲模量均呈現先增加后降低的規律；當石墨烯的含量為0.05%時，復合材料的彎曲強度和彎曲模量分別比純MC尼龍增加了17.5%和24.3%。這是由于少量的石墨烯在MC尼龍基體中能達到良好的分散效果，石墨烯與MC尼龍基體之間界面作用較強，能夠很好地起到傳遞應力的作用，從而提高了復合材料的力學性能。但是，隨著石墨烯含量的提高，石墨烯在MC尼龍基體中分散困難，界面結合性差，易產生應力集中，從而導致復合材料的力學性能降低。由以上的分析結果可以得出，添加少量的石墨烯就能夠明顯改善復合材料的力學性能。
