为提高水性聚氨酯(WPU)机械及防腐等性能,首先以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)对氧化石墨烯(GO)表面进行化学改性,得到一种异氰酸酯功能化石墨烯(i GO)。后又通过原位聚合制备异氰酸酯功能化石墨烯/水性聚氨酯复合乳液,并将复合乳液制为薄膜和涂层。通过红外光谱仪、热分析仪、万能试验机和电化学工作站等对i GO和复合薄膜、涂层表征测试。结果表明,i GO表面成功接枝了HMDI;相较于WPU薄膜,复合薄膜接触角增大约20°,拉伸强度和断裂伸长率最大提高约60.57%和40.36%;复合涂层对基体的保护效率达到99.96%,相较于WPU涂层提高了18.52%。