改性高分子行业是指通过物理、化学或机械方法对基础高分子材料（如通用塑料、工程塑料、橡胶、树脂等）进行改性加工，以提升其力学性能、热学性能、电学性能或赋予新功能性的产业。改性高分子材料不是合成新的高分子聚合物，而是对现有的基础材料通过共混、增强、增韧、功能化等技术手段进行二次加工，获得具有更优性能或特殊功能的高性能材料和特种材料。

前文提到，对高分子材料进行改性的重要手段之一是增强。增强改性塑料由塑料载体和增强材料两大部分组成。通过增强材料可明显改善塑料的刚性强度和硬度，并使得材料的尺寸稳定性和耐热性得到明显改善。在工程上主要应用的增强材料包括纤维类增强材料、无机颗粒及矿物颗粒、纳米增强材料。其中，纳米增强材料只需添加少量既可显著提升材料多项性能，因而成为当前研究的热点，未来也会是改性材料发展的主要方向。

石墨烯改性塑料是指通过物理、化学或机械方法，将石墨烯作为功能改性剂，与基础塑料（如PP、PA、PC、ABS等）进行复合，从而显著提升基体塑料力学性能、热学性能、电学性能，或赋予其导电、导热等新功能的高性能复合材料。

与传统的改性塑料相比，石墨烯改性塑料的核心优势在于其低添加、高效率。石墨烯独特的二维片层结构能够在塑料基体中形成强大的界面作用和连续的导电导热网络，从而在极低的添加量下（通常为0.5%-5%）实现塑料综合性能的质的飞跃。

石墨烯作为全能型增强剂，具有无与伦比的导电、导热、机械强度和阻隔性能。只需要极低的添加量就可以带来显著的效果。

力学增强：研究表明，机械化学改性的石墨烯纳米片可使聚碳酸酯的拉伸强度提高16.9%，杨氏模量提高36.4%。

导热提升：相同研究中，石墨烯的添加使聚碳酸酯的导热系数从约0.18 W·m⁻¹·K⁻¹提升至0.32 W·m⁻¹·K⁻¹，增幅达50%

导电功能化：石墨烯可在塑料基体中形成导电网络，制备抗静电及导电塑料，表面电阻可调控在10³-10¹²Ω。

阻隔性能：石墨烯的二维片层结构能有效延长气体分子在基体中的扩散路径，显著提升塑料的阻隔性能。

目前，石墨烯主要被应用在航空航天复合材料、高效热管理材料、高性能电池、高效导电塑料等高端领域。

石墨烯分散技术是行业的核心壁垒。石墨烯比表面积大、表面能高，在塑料基体中极易团聚，难以实现均匀分散。团聚不仅导致材料性能下降，还使生产工艺稳定性难以保证。

目前主要的分散技术包括：

机械分散法（通过双螺杆挤出机的高剪切作用实现分）；

表面改性法（利用表面活性剂或偶联剂对石墨烯进行表面修饰）；

机械化学法（结合机械力与化学反应，如采用Jeffamine M2070等长链表面活性剂改性石墨烯纳米片）；

电弧放电法（通过电极间电弧放电产生的高温使碳源蒸发裂解，在冷却过程中重新团聚生长形成石墨烯粉体）。

生产工艺壁垒：石墨烯改性塑料的生产对工艺精度、稳定性要求极高，细微的工艺参数变化都会影响最终产品性能。生产企业需要具备精确的过程控制能力和丰富的经验积累

检测与认证壁垒：下游汽车、航空航天、医疗设备等领域对材料有严格的认证要求，认证周期长、标准高，新进入企业难以在短时间内通过相关认证

随着行业竞争加剧，规模化生产成为降低成本的重要手段。新进入者需要投入大量资金建设生产线、研发中心和检测设备，初始投资要求高，形成了一定的资金壁垒。