采用含类基体基团的乙烯基三甲氧基硅烷修饰氧化石墨烯(GO),再用“一锅法”将其还原得到功能化石墨烯(F-GE),通过溶剂浇注法制备出界面性能优良的聚偏氟乙烯导热复合材料(PVDF/F-GE)。利用红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热导率测试仪、电子拉力试验机对复合材料的改性状态、微观形貌、导热性能和力学性能等进行了分析表征。结果表明,类基体基团修饰后的石墨烯分散性大幅度提高,且与基体PVDF之间的相容性也得到明显改善,显著增强了PVDF复合材料的热稳定性、拉伸强度和导热性能;当F-GE含量为20%(质量分数,下同)时,PVDF/F-GE体系的热导率达到2.08 W/(m·K),比纯PVDF的0.22 W/(m·K)提高了845%,而聚偏氟乙烯/未改性石墨烯(PVDF/GE)体系热导率为1.12 W/(m·K),仅比纯PVDF提高了409%;同时,PVDF/F-GE复合材料可保持较好的力学性能和热稳定性,其拉伸强度可达112.6 MPa,而熔点和热分解温度分别为171.3℃和471℃,分别比纯PVDF提升了5.5℃和7℃。