通过熔融共混方式制备了石墨烯(Ge)/聚丙烯母粒,然后采用动态硫化的方法与丁基橡胶共混制备Ge/热塑性硫化胶(TPV)复合材料,研究了Ge/TPV复合材料的相态结构、热电性能和力学性能。结果表明,丁基橡胶交联颗粒以微米级长条状分散在聚丙烯母粒基质中,Ge表面褶皱明显,片层厚度较薄,均匀分散在聚丙烯母粒相和橡塑两相界面中。丁基橡胶交联颗粒能够排斥Ge,从而提高Ge/TPV复合材料的热电性能。与纯TPV相比,Ge/TPV复合材料(Ge质量分数2%)的交流电导率增加了1个数量级,介电常数增加了1.6倍,热导率增加了44.2%。Ge/TPV复合材料的热电性能及力学性能因Ge的存在而大幅提高。