CN103524825B - 一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂，在10～80℃的温度条件下，反应5～72小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥，得到修饰石墨烯(m-GO)；(2)制备石墨烯母粒的原料包括100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂，上述原料在氮气气氛、60～100℃的温度条件下，反应8～48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；(3)取1～30重量份数步骤(2)制备的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料。

Description

一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及制品
技术领域
本发明属于聚合物-无机纳米复合材料技术领域，特别是涉及导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及其导热高分子-石墨烯复合材料。
背景技术
散热器在LED照明器件中起着至关重要的作用，它直接决定LED光源的性能和使用寿命。与传统的金属铝的LED散热器相比，导热高分子材料具有许多优势：(1)重量轻，高分子材料密度约为金属铝的一半(高分子材料密度1.4g·cm-3，而金属铝的密度为2.7g·cm-3)；(2)加工方便，可以用注射成型加工；(3)可以制作结构复杂的组件，提高设计自由度；(4)环保、可再生等。因此，新一代高导热的热塑性复合材料有望取代金属材料做LED散热器材料。高分子材料本身的结构特点决定了其为热的绝缘体，从而限制了其在导热材料领域中的应用。采用导热填料对高分子进行改性是提高复合材料热导率的有效途径。目前常用作导热填料的BN、AlN、Si3N4和SiC等因其本身的热导率较低，而只有在高添加量下才能使复合材料获得较高的热导率，但这必然会降低高分子材料的其它性能。
石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料，具有高的热导率、高的比表面积和杨氏模量等优异性质。理论研究表明，单层石墨烯的室温热导率高达5300W·m-1·K-1，是目前已知的具有最高热导率的材料。这些独特的性质使石墨烯被视为一种高效的热界面、热控材料。作为一种新型的纳米导热填料，添加少量的石墨烯即可使高分子材料的导热性能得到很大的提高，同时还能保持高分子材料本身的其它性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种解决上述问题的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，及其采用此方法的导热高分子-石墨烯复合材料。
本发明为实现上述目的而采用的技术方案为：
一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂，在10～80℃的温度条件下，反应5～72小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
上述化学结构简式中，R1可表达为CnH2n-6，n为≥6的整数；R2和R3可表达为CxH2x，x＝0～18的整数，R2、R3相同或不同；R4为羧基或氨基或环氧基的基团之一；
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂，上述原料在氮气气氛、60～100℃的温度条件下，反应8～48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
所述可聚合单体，其化学结构简式为下述的化学结构简式中其中一种；
1)化学结构简式为：
的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物；
2)化学结构简式为：
的苯乙烯及其衍生物；
3)化学结构简式为：
CH2＝CHCH2CH2R1R6、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl
的乙烯或1，3-二烯的衍生物；
上述的化学结构简式中，R1、R4和R5可表达为CxH2x+1，x＝0～18的整数；R2可表达为CyH2y+1，y＝1～18的整数；R3可表达为CzH2z，z＝1～18的整数；R6为包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基团之一；该R1、R2、R4和R5相同或不同；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取1～30重量份数步骤(2)制备的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
所述高分子基体：其为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或尼龙中的一种。
所述自由基聚合引发剂，其为偶氮二异丁腈、或过氧化异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化乙酰异丁酰。
所述有机溶剂，其为苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氧六环、或二甲基亚砜中的一种。
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由1～30重量份数的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
上述化学结构简式中，R1可表达为CnH2n-6，n为≥6的整数；R2和R3可表达为CxH2x，x＝0～18的整数，R2、R3相同或不同；R4为羧基或氨基或环氧基的基团之一。
所述可聚合单体，其化学结构简式为下述的化学结构简式中的一种：
1)化学结构简式如下的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物：
2)化学结构简式如下的苯乙烯及其衍生物：
3)化学结构简式如下的乙烯或1，3-二烯的衍生物：
CH2＝CHCH2CH2R1R6、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl
数；R2可表达为CyH2y+1，y＝1～18的整数；R3可表达为CzH2z，z＝1～18的整数；R6为包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基团之一；该R1、R2、R4和R5相同或不同。
所述高分子基体：其为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或尼龙中的一种。
所述自由基聚合引发剂，为偶氮二异丁腈、或过氧化异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化乙酰异丁酰中的一种。
所述有机溶剂，为苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氧六环、或二甲基亚砜中的一种。
本发明的有益效果为：
本发明提供的导热高分子石墨烯纳米复合材料的制备方法，采用可逆加成-断裂链转移自由基活性聚合的方法，将可聚合单体形成的大分子链通过共价键作用接枝到石墨烯上，使得石墨烯的亲水性表面转变为亲油性，能够同高分子很好的相容，不产生团聚，石墨烯片层可以均匀地分散于高分子基体中，同时这种大分子改性的石墨烯由于是通过大分子链同高分子链相互作用的，因此，复合后石墨烯在高分子基体中分散的稳定性高，宏观性能能够长时间保持；
按本发明方法所制得的高分子石墨烯复合材料不仅具有较高的导热性能，还具有良好的物理化学性能、热稳定性和加工性能，其可达到如下特性参数：拉伸强度：22MPa；弯曲强度：31MPa；弯曲模量：1700MPa；热变形温度：115℃；导热率：0.4～3.0W·m-1·K-1。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂，在10～80℃的温度条件下，反应5～72小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
上述化学结构简式中，R1可表达为CnH2n-6，n为≥6的整数；R2和R3可表达为CxH2x，x＝0～18的整数，R2、R3相同或不同；R4为羧基或氨基或环氧基的基团之一；
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂，上述原料在氮气气氛、60～100℃的温度条件下，反应8～48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
所述可聚合单体，其化学结构简式为下述的化学结构简式中其中一种；
1)化学结构简式为：
的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物；
2)化学结构简式为：
的苯乙烯及其衍生物；
3)化学结构简式为：
CH2＝CHCH2CH2R1R、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl
的乙烯或1，3-二烯的衍生物；
上述的化学结构简式中，R1、R4和R5可表达为CxH2x+1，x＝0～18的整数；R2可表达为CyH2y+1，y＝1～18的整数；R3可表达为CzH2z，z＝1～18的整数；R6为包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基团之一；该R1、R2、R4和R5相同或不同；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取1～30重量份数步骤(2)制备的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
所述高分子基体：其为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或尼龙中的一种。
所述自由基聚合引发剂，其为偶氮二异丁腈、或过氧化异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化乙酰异丁酰。
所述有机溶剂，其为苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氧六环、或二甲基亚砜中的一种。
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由1～30重量份数的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
上述化学结构简式中，R1可表达为CnH2n-6，n为≥6的整数；R2和R3可表达为CxH2x，x＝0～18的整数，R2、R3相同或不同；R4为羧基或氨基或环氧基的基团之一。
所述可聚合单体，其化学结构简式为下述的化学结构简式中的一种：
1)化学结构简式如下的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物：
2)化学结构简式如下的苯乙烯及其衍生物：
3)化学结构简式如下的乙烯或1，3-二烯的衍生物：
CH2＝CHCH2CH2R1R6、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl
数；R2可表达为CyH2y+1，y＝1～18的整数；R3可表达为CzH2z，z＝1～18的整数；R6为包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基团之一；该R1、R2、R4和R5相同或不同。
所述高分子基体：其为聚乙烯(PE)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或尼龙中的一种。
所述自由基聚合引发剂，为偶氮二异丁腈、或过氧化异丙苯或过氧化苯甲酰、或过氧化乙酰异丁酰中的一种。
所述有机溶剂，为苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氧六环、或二甲基亚砜中的一种。
所述的导热高分子-石墨烯复合材料，其具备如下特性：拉伸强度：22MPa；弯曲强度：31MPa；弯曲模量：1700MPa；热变形温度：115℃；导热率：0.4～3.0W·m-1·K-1。
实施例2：
本实施例提供的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及其导热高分子-石墨烯复合材料，其与实施例1基本相同，其不同之处在于：
一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5倍的功能修饰剂，在60℃的温度条件下，反应24小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100g的苯乙烯，10g的修饰石墨烯(m-GO)，0.2g的偶氮二异丁腈，50gN，N-二甲基甲酰胺，上述原料在氮气气氛、80℃的温度条件下，反应48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取10g步骤(2)制备的石墨烯母粒，与90g聚丙烯(PP)熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由10g的石墨烯母粒，与90g的聚丙烯(PP)熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100g的苯乙烯，10g的修饰石墨烯，0.2g的偶氮二异丁腈，50g的N，N-二甲基甲酰胺制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
根据上述的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其可达到如下特性参数：拉伸强度：22MPa；弯曲强度：31MPa；弯曲模量：1700MPa；热变形温度：115℃；导热率：1.2W·m-1·K-1。
实施例3：
本实施例提供的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及其导热高分子-石墨烯复合材料，其与实施例1、2基本相同，其不同之处在于：
一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.5倍的功能修饰剂，在10℃的温度条件下，反应72小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100g的甲基丙烯酸甲酯，5g的修饰石墨烯(m-GO)，0.1g的过氧化苯甲酰，10g四氢呋喃，上述原料在氮气气氛、60℃的温度条件下，反应48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取30g步骤(2)制备的石墨烯母粒，与70g聚苯乙烯(PS)熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由30g的石墨烯母粒，与70g的聚苯乙烯(PS)熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100g的甲基丙烯酸甲酯，5g的修饰石墨烯，0.1g的过氧化苯甲酰，10g的四氢呋喃制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.5倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
根据上述的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其可达到如下特性参数：拉伸强度：22MPa；弯曲强度：31MPa；弯曲模量：1700MPa；热变形温度：115℃；导热率：3.0W·m-1·K-1。
实施例4：
本实施例提供的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及其导热高分子-石墨烯复合材料，其与实施例1、2、3基本相同，其不同之处在于：
一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.0倍的功能修饰剂，在80℃的温度条件下，反应5小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100g的1，3-丁二烯，50g的修饰石墨烯(m-GO)，1g的过氧化苯甲酰，100g二甲基亚砜，上述原料在氮气气氛、100℃的温度条件下，反应8小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取1g步骤(2)制备的石墨烯母粒，与99g聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由1g的石墨烯母粒，与99g的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100g的1，3-丁二烯，50g的修饰石墨烯，1g的过氧化苯甲酰，100g的二甲基亚砜制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.0倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
实施例5：
本实施例提供的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及其导热高分子-石墨烯复合材料，其与实施例1、2、3、4基本相同，其不同之处在于：
一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.2倍的功能修饰剂，在60℃的温度条件下，反应5小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100g的苯乙烯，1g的修饰石墨烯(m-GO)，0.1g的过氧化苯甲酰，100g四氢呋喃，上述原料在氮气气氛、70℃的温度条件下，反应48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取20g步骤(2)制备的石墨烯母粒，与80g聚氯乙烯(PVC)熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由20g的石墨烯母粒，与80g的聚氯乙烯(PVC)熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100g的苯乙烯，1g的修饰石墨烯，0.1g的过氧化苯甲酰，100g的四氢呋喃制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.2倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
实施例6：
本实施例提供的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法及其导热高分子-石墨烯复合材料，其与实施例1、2、3、4、5基本相同，其不同之处在于：
一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.2倍的功能修饰剂，在60℃的温度条件下，反应24小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100g的苯乙烯，20g的修饰石墨烯(m-GO)，0.1g的过氧化异丙苯，10g苯，上述原料在氮气气氛、80℃的温度条件下，反应16小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取15g步骤(2)制备的石墨烯母粒，与85g聚乙烯(PE)熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
根据上述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其由15g的石墨烯母粒，与85g的聚乙烯(PE)熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100g的苯乙烯，20g的修饰石墨烯，0.1g的过氧化异丙苯，10g的苯制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的1.2倍的功能修饰剂制成。
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
本发明提供的导热高分子石墨烯纳米复合材料的制备方法，采用可逆加成-断裂链转移自由基活性聚合的方法，将可聚合单体形成的大分子链通过共价键作用接枝到石墨烯上，使得石墨烯的亲水性表面转变为亲油性，能够同高分子很好的相容，不产生团聚，石墨烯片层可以均匀地分散于高分子基体中，同时这种大分子改性的石墨烯由于是通过大分子链同高分子链相互作用的，因此，复合后石墨烯在高分子基体中分散的稳定性高，宏观性能能够长时间保持；按本发明方法所得的高分子石墨烯复合材料不仅具有较高的导热性能，还具有良好的物理化学性能、热稳定性和加工性能。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明中记载的步骤、组分的其他实施例，及所作的等效变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)制备修饰石墨烯(m-GO)
在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂，在10～80℃的温度条件下，反应5～72小时后，将沉淀物过滤、水洗、干燥后，得到修饰石墨烯(m-GO)；
所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
中的任一种；
(2)制备石墨烯母粒
制备石墨烯母粒的原料包括100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂，上述原料在氮气气氛、60～100℃的温度条件下，反应8～48小时，经过滤、水洗、干燥后，得到石墨烯母粒；
所述可聚合单体，其化学结构简式为下述的化学结构简式中的一种：
1)化学结构简式如下的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物：
2)化学结构简式如下的苯乙烯及其衍生物：
3)化学结构简式如下的乙烯或1，3-二烯的衍生物：
CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl；
上述的化学结构简式中，R1、R4和R5表达为CxH2x+1，x＝0～18的整数；R2表达为CyH2y+1，y＝1～18的整数；R3表达为CzH2z，z＝1～18的整数；R6为包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基团之一；该R1、R2、R4和R5相同或不同；
(3)制备导热高分子-石墨烯复合材料
取1～30重量份数步骤(2)制备的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混，即得导热高分子-石墨烯复合材料；
所述高分子基体：其为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或尼龙中的一种。
2.根据权利要求1所述的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述自由基聚合引发剂，为偶氮二异丁腈、或过氧化异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化乙酰异丁酰中的一种。
3.根据权利要求1所述的导热高分子-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂，为苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氧六环、或二甲基亚砜中的一种。
4.根据权利要求1～3之一所述方法制备的导热高分子-石墨烯复合材料，其特征在于：其由1～30重量份数的石墨烯母粒，与70～99重量份数的高分子基体熔融共混制成；其中所述的石墨烯母粒由100重量份数的可聚合单体，1～50重量份数的修饰石墨烯，0.1～1重量份数的自由基聚合引发剂，10～100重量份数的有机溶剂制成；所述的修饰石墨烯是在氧化石墨烯的水溶液中，加入摩尔量为氧化石墨烯总摩尔量的0.5～1.5倍的功能修饰剂制成。
5.根据权利要求4所述的导热高分子-石墨烯复合材料，其特征在于，所述功能修饰剂，其化学结构简式为：
中的任一种。
6.根据权利要求4所述的导热高分子-石墨烯复合材料，其特征在于，所述可聚合单体，其化学结构简式为下述的化学结构简式中的一种：
1)化学结构简式如下的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物：
2)化学结构简式如下的苯乙烯及其衍生物：
3)化学结构简式如下的乙烯或1，3-二烯的衍生物：
CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl；
上述的化学结构简式中，R1、R4和R5表达为CxH2x+1，x＝0～18的整数；R2表达为CyH2y+1，y＝1～18的整数；R3表达为CzH2z，z＝1～18的整数；R6为包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基团之一；该R1、R2、R4和R5相同或不同。
7.根据权利要求4所述的导热高分子-石墨烯复合材料，其特征在于，所述高分子基体：其为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或尼龙中的一种。
8.根据权利要求4所述的导热高分子-石墨烯复合材料，其特征在于，所述自由基聚合引发剂，为偶氮二异丁腈、或过氧化异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化乙酰异丁酰中的一种。
9.根据权利要求4所述的导热高分子-石墨烯复合材料，其特征在于，所述有机溶剂，为苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、石油醚、二氧六环、或二甲基亚砜中的一种。
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