CN105385106A - 一种高导热绝缘复合材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对无机填料进行前处理，使得极性硅烷基团完全覆盖无机填料表面，以得到改性的无机填料；表面修饰石墨烯，使得极性硅烷基团完全覆盖石墨烯表面，以得到改性的还原的石墨烯；预先对高分子聚合物进行溶解，然后将其和所得的改性的无机填料、所得的改性的还原的石墨烯共混，并搅拌均匀；将上一步骤共混所得物料先后预固化预成型处理、固化成型处理，得到高导热绝缘复合材料。依据本发明提供的制备方法，制备得到的复合材料的导热性能得到有效提高，同时依旧维持良好的绝缘性。

Description

一种高导热绝缘复合材料的制备方法

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，特别涉及一种高导热绝缘复合材料的制备方法。

背景技术

随着当前信息化产业的快速发展，电子产品呈现出轻薄化、小型化、数字化、多功能化和网络化的发展趋势，迫切需要各种新型电子材料来满足电子元件的设计和制造要求。比如，以碳化硅和氮化镓等材料为代表的三代半导体技术革命，极大地促进了LED照明、电力电子等行业的繁荣与发展，但这一类电子器件往往具有很高的功率，发热严重，并且集成设计要求更加紧凑，因此用于基板、封装体、覆铜基材以及导热粘合剂的电子材料的散热问题成为当今电子制造行业领域的关键课题之一。

导电材料通常具有良好的导热性能，特别是石墨烯，其热导系数为5300W/m·K，远远高于银、铜、金刚石和碳纳米管等材料，但是其导电性限制了该类材料的应用范围；无机非金属同时具有优良的导热性和绝缘性，但是其制备困难，成本高昂，可弯折性差，同样限制了其应用范围；高分子高分子聚合物易于加工、成本低廉，且具有良好的韧性，但是其导热系数很低，应用为电子材料时，产品的性能也受到极大的限制。

基于以上所述，当前市场上主流的电子材料的热导率仍然偏低，通常为0.5～6.0W/m·K之间，工作温度上限一般为200℃。其中主要的原因就在于这些用作电子材料的复合体系材料的配方与制备方法仍有待优化，因此，如何保证复合材料绝缘性的同时提高其热导率仍然具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明提供一种高导热绝缘复合材料的制备方法，通过该制备方法制得的复合材料在保证良好绝缘性的同时，热导率得到有效的提高。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

一种高导热绝缘复合材料的制备方法，其关键在于，包括如下步骤：

S1、对无机填料进行前处理，使得极性硅烷基团完全覆盖所述无机填料表面，以得到改性的无机填料；

S2、表面修饰石墨烯，使得极性硅烷基团完全覆盖所述石墨烯表面，以得到改性的还原的石墨烯；

S3、预先对高分子聚合物进行溶解，将所述高分子聚合物和步骤S1所得的改性的无机填料、步骤S2所得的改性的还原的石墨烯共混，搅拌均匀；

S4、将步骤S3共混所得物料先预固化预成型处理，再固化成型处理，得到高导热绝缘复合材料。

进一步的，步骤S3中还加入分散剂防沉降剂，使得无机填料的分散性得以进一步提高，以提升复合材料的导热绝缘性能。

进一步的，所述无机填料是氮化铝、氮化镓、氮化硅、碳化硅、氧化铝和氮化硼中的一种或两种以上的组合。

进一步的，所述高分子聚合物是聚酰亚胺、环氧树脂和固化剂组合物、或者聚偏氟乙烯。

进一步的，在所述步骤S1中，所述前处理的方法具体为：

a、称取无机填料粉体，按照1g无机填料粉体对应10mL无水乙醇的比例与无水乙醇混合后，在30～60℃下超声搅拌均匀，得到无机填料悬浊液；

b、按照1g无机填料对应0.01～0.02g的比例称量硅烷偶联剂，加入所述无机填料悬浊液，在40～60℃下搅拌均匀后进行固液分离，将得到的固体产物洗涤、干燥，得到改性的无机填料，以提高无机填料与高分子聚合物的结合作用。

进一步的，在所述步骤S2中，所述表面修饰石墨烯的方法具体为：

a、按照1g无机填料对应0.1～0.3g的比例称量石墨烯，并以1g石墨烯对应1L去离子水的比例溶于去离子水中，超声搅拌，使得所述石墨烯剥离并均匀分散在溶液中；

b、按照1g石墨烯对应0.8mL水合肼的比例、1g石墨烯对应3.5mL氨水的比例分别称量水合肼和氨水，加入所述石墨烯的水溶液中，搅拌均匀后升温至95℃，反应2h后固液分离，将得到的固体产物干燥，获得还原的石墨烯(RGO)；

c、将所述还原的石墨烯(RGO)溶于硅烷偶联剂中，在冰浴条件下超声搅拌，使得所述还原的石墨烯(RGO)均匀分散于硅烷偶联剂中，再加入催化剂，在75℃下搅拌反应12h后进行固液分离，将得到的固体产物干燥，获得改性的还原的石墨烯，以提高石墨烯与高分子聚合物的结合作用。

优选的，所述高分子聚合物为聚酰亚胺，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.35～3.2g的比例称量所述聚酰亚胺，使用丙酮或二甲基甲酰胺对所述聚酰亚胺进行溶解，将步骤S1得到的改性的无机填料溶于所述聚酰亚胺的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌至均匀，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯，继续搅拌至均匀。

进一步的，所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在90～170℃范围内干燥3～30min进行预固化预成型处理，再在100～350℃范围内加热2～10h进行固化成型处理。

优选的，所述高分子聚合物为环氧树脂和固化剂组合物，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.2～1.6g的比例称量所述环氧树脂，按照1g环氧树脂对应0.8～0.95g的比例称量所述固化剂，使用丙酮、丁酮或乙酸乙酯分别对所述环氧树脂和所述固化剂进行溶解；将步骤S1得到的改性的无机填料溶于所述环氧树脂的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌至均匀，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯，搅拌至均匀，再加入所述固化剂，搅拌至均匀。

进一步的，所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在90～110℃范围内干燥3～30min进行预固化预成型处理，再在90～130℃范围内加热2～10h进行固化成型处理。

优选的，所述高分子聚合物为聚偏氟乙烯，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.35～3.2g的比例称量所述聚偏氟乙烯，使用二甲基乙酰胺对所述聚偏氟乙烯进行溶解，将步骤S1得到的改性的无机填料溶于所述聚偏氟乙烯的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌至均匀，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯，继续搅拌至均匀。

进一步的，所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在40～70℃范围内干燥48h进行预固化预成型处理，再在真空条件80℃下加热1h进行固化成型处理。

相对现有技术，本发明的有益效果在于：

目前，在本技术领域中，无机填料的绝缘性好，热稳定性高，在高温高频高辐射环境下仍能保持稳定，具有堪比金属材料的导热性能，如氮化铝的热导率达到320W/(m·K)，但是仍远远低于石墨烯的导热系数；而石墨烯导热性能良好，但也具有优异的导电性，当其在聚合物中填充比例过高形成导热网络时，也会形成导电通路，若是降低其填充比例以保证绝缘性，又会致使导热网络被绝热性能良好的聚合物所隔断，降低导热性能。本发明提供的高导热绝缘复合材料的制备方法，首先分别对无机填料和石墨烯进行改性以提高其与高分子聚合物的结合力，然后将改性的无机填料、改性的RGO置于高分子聚合物中并高分散共混掺杂，使得高分子聚合物内的导热网络由无机填料和石墨烯交替构筑而成，以获得一种新的复合材料，该复合材料的导热性能得到有效的提高，同时还保持良好的绝缘性，并且其还具有热稳定性好、机械韧性强、易于加工的特点。

本发明提供的高导热绝缘复合材料的制备方法所制得的复合材料，可以很好地解决高功率器件工作时所遇到的热导率和绝缘性能匹配问题。

附图说明

图1是本发明所述的一种高导热绝缘复合材料的制备方法一实施方式的流程示意图。

图2是本发明所述的一种高导热绝缘复合材料的制备方法中的无机填料和石墨烯掺杂共混的复合材料结构示意图。

图中：11-高分子聚合物；12-改性的还原的石墨烯；13-改性的无机填料。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其不应限制本发明保护的范围。

为便于理解本发明，首先对石墨烯、以及氮化铝之类的无机填料的性能进行相关说明：

还原的石墨烯(RGO)的热导系数远远高于如氮化铝之类的无机填料，若使用其作为复合材料的组分，可有助于提升复合材料总体的导热性能，但还原的石墨烯(RGO)导电性能同样优异；氮化铝等无机填料颗粒具有较高的导热系数、优良的绝缘性和热稳定性，若其和石墨烯在高分子聚合物中共混掺杂形成复合材料，其可对石墨烯组分进行分割以保证复合材料体系的绝缘性，同时自身也参与构成复合体系内部的导热网络。

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种高导热绝缘复合材料的制备方法，具体地说，如图1、图2所示，该制备方法大致包括以下步骤：

S1、对无机填料进行前处理，使得极性硅烷基团完全覆盖无机填料表面，以得到改性的无机填料13；

S2、表面修饰石墨烯，使得极性硅烷基团完全覆盖石墨烯表面，以得到改性的还原的石墨烯12；

S3、预先对高分子聚合物11进行溶解，将高分子聚合物11和步骤S1所得的改性的无机填料13、步骤S2所得的改性的还原的石墨烯12共混，搅拌均匀；

S4、将步骤S3共混所得物料先预固化预成型处理，再固化成型处理，得到高导热绝缘复合材料。

通过执行上述步骤S1～S4，最终获得的复合材料中，无机填料和还原的石墨烯(RGO)的质量比为(3～10)：1，无机填料和高分子聚合物的质量比为(0.31～2.86)：1。该复合材料的导热性能得到明显的提升，同时还维持良好的绝缘性，并具有热稳定性好、机械韧性强、易于加工等优异特点。

其中，在步骤S3中还可加入分散剂防沉降剂，使得无机填料的分散性得以进一步提高，从而进一步提升复合材料的导热绝缘性能，分散剂防沉降剂可以选择SiO₂或者聚乙二醇等。

其中，无机填料选择氮化铝、氮化镓、氮化硅、碳化硅、氧化铝和氮化硼中的一种或两种以上的组合，均可达到相同的效果。无机填料、还原的石墨烯(RGO)通过硅烷偶联剂进行改性，经改性，极性硅烷基团对无机填料、RGO表面进行良好修饰，以增强其与高分子聚合物的结合力。

其中，高分子聚合物11选择聚酰亚胺、环氧树脂和固化剂组合物、或者聚偏氟乙烯，因这些聚合物的热稳定性好，化学稳定性强，韧性和弹性模量高，使所获得的复合材料具有良好的机械性能和耐热耐湿性；此外，聚酰亚胺使用的是丙酮或二甲基甲酰胺(DMF)预先进行溶解，环氧树脂和固化剂使用的是丙酮、丁酮或乙酸乙酯预先进行溶解，聚偏氟乙烯使用的是二甲基乙酰胺预先进行溶解。

其中，在步骤S1中，前处理的方法具体为：

a、称取无机填料粉体，按照1g无机填料粉体对应10mL无水乙醇的比例与无水乙醇混合后，在30～60℃下超声搅拌30min，得到无机填料悬浊液；

b、按照1g无机填料对应0.01～0.02g的比例称量硅烷偶联剂，加入无机填料悬浊液，在40～60℃下搅拌2～3后取出悬浊液进行固液分离，将得到的固体产物洗涤、干燥，得到改性的无机填料13，以提高无机填料与高分子聚合物的结合作用。

其中，在步骤S2中，表面修饰石墨烯的方法具体为：

a、按照1g无机填料对应0.1～0.3g的比例称量纳米氧化石墨烯(GO)，并以1g石墨烯对应1L去离子水的比例溶于去离子水中，超声搅拌1h，使得石墨烯剥离并均匀分散在溶液中；

b、按照1gGO对应0.8mL水合肼的比例、1gGO对应3.5mL氨水的比例分别称量水合肼和氨水，加入GO的水溶液中，搅拌均匀后升温至95℃，反应2h后固液分离，将得到的固体产物在80℃下干燥，获得RGO；

c、将RGO溶于硅烷偶联剂中，在冰浴条件下超声搅拌1.5h，使得RGO均匀分散于硅烷偶联剂中，再加入催化剂，在75℃下搅拌反应12h后进行固液分离，将得到的固体产物在80℃下干燥，获得改性的RGO12，以提高石墨烯与高分子聚合物的结合作用。其中，用于改性的硅烷偶联剂可以选择如3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)等，催化剂可以选择如N,N’-二环己基碳二亚胺等。

在步骤S1、S2中，可以选择抽滤或者高速离心的方式进行固液分离，以保证良好的分离效果。

作为第一种优选项，高分子聚合物11为聚酰亚胺，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.35～3.2g的比例称量聚酰亚胺，使用丙酮或二甲基甲酰胺对聚酰亚胺进行溶解，将步骤S1得到的改性的无机填料13溶于聚酰亚胺的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌10～30min，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯12，继续搅拌10～30min，达到均匀状态。

对应第一种优选项，在所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在90～170℃范围内干燥3～30min进行预固化预成型处理，再根据聚酰亚胺本身的性质在100～350℃范围内加热2～10h进行固化成型处理。

作为第二种优选项，高分子聚合物11为环氧树脂和固化剂组合物，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.2～1.6g的比例称量环氧树脂，按照1g环氧树脂对应0.8～0.95g的比例称量固化剂，使用丙酮、丁酮或乙酸乙酯分别对环氧树脂和固化剂进行溶解；将步骤S1得到的改性的无机填料13溶于环氧树脂的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌10～30min，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯12，搅拌10～30min，再加入固化剂，再继续搅拌10～30min，达到均匀状态。

对应第二种优选项，在所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在90～110℃范围内干燥3～30min进行预固化预成型处理，再根据环氧树脂本身的性质在90～130℃范围内加热2～10h进行固化成型处理。

作为第三种优选项，高分子聚合物11为聚偏氟乙烯，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.35～3.2g的比例称量聚偏氟乙烯，使用二甲基乙酰胺对聚偏氟乙烯进行溶解，将步骤S1得到的改性的无机填料13溶于聚偏氟乙烯的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌10～30min，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯12，继续搅拌10～30min，达到均匀状态。

对应第三种优选项，在所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在40～70℃范围内干燥48h进行预固化预成型处理，再在真空条件80℃下加热1h进行固化成型处理。

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明：

实施例1

在本实施例中，无机填料选用氮化铝，高分子聚合物选用聚酰亚胺，该高导热绝缘复合材料按如下步骤制备：

S1、对氮化铝进行前处理

(1)称量10g的氮化铝粉体，与100mL无水乙醇混合后，在30～60℃下超声搅拌30min，得到氮化铝悬浊液；

(2)在40～60℃温度下搅拌氮化铝悬浊液，同时加入0.15g硅烷偶联剂，继续搅拌2～3h后取出悬浊液，使用过滤或高速离心的方法进行固液分离，将得到的固体产物洗涤以及干燥后，得到改性的氮化铝粉体。

S2、对石墨烯进行表面修饰

(1)称量1g的纳米氧化石墨烯(GO)，溶于1L去离子水中，超声搅拌1h，使得GO剥离并均匀分散在溶液中；

(2)在GO的水溶液中加入0.8mL水合肼和3.5mL的氨水，搅拌均匀后升温至95℃，反应2h后，采用抽滤或高速离心的方法进行固液分离，将得到的固体产物在80℃下干燥，得到还原的GO(RGO)；

(3)将RGO溶于3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)中，在冰浴条件下超声1.5h，使得RGO均匀地分散在APTES中，加入N,N’-二环己基碳二亚胺催化剂，在75℃下搅拌反应12h，然后采用抽滤或高速离心的方法进行固液分离，将得到的固体产物在80℃下干燥，得到改性的RGO。

S3、称量5g聚酰亚胺，使用丙酮或二甲基甲酰胺(DMF)对其进行溶解，将步骤S1得到的改性的氮化铝粉体溶于聚酰亚胺的溶液中，30～60℃下以2000转/min的速率超声搅拌30min，加入步骤S2得到的改性的RGO，继续以2000转/min的速率搅拌30min。

S4、将步骤S3所得的物料在140℃的烘箱中干燥30min进行预固化预成型处理，然后在260℃下加热5h进行固化成型处理，得到最终的高导热绝缘复合材料。

实施例2

在本实施例中，无机填料仍选用氮化铝，但高分子聚合物选用环氧树脂和固化剂的组合物，该高导热绝缘复合材料按如下步骤制备：

步骤S1、步骤S2和实施例1完全相同，不再赘述；

S3、称量2.6g环氧树脂、2.5g固化剂，并使用乙酸乙酯分别对环氧树脂和固化剂进行溶解，将步骤S1得到的改性的氮化铝粉体溶于环氧树脂的溶液中，30～60℃下以2000转/min的速率超声搅拌30min，加入步骤S2得到的改性的RGO，继续以2000转/min的速率搅拌30min，再加入固化剂，再以2000转/min的速率搅拌10～30min。

S4、将步骤S3所得的物料在100℃的烘箱中干燥3～30min进行预固化预成型处理，然后在100℃下加热4h进行固化成型处理，得到最终的高导热绝缘复合材料。

实施例3

在本实施例中，无机填料仍选用氮化铝，但高分子聚合物选用聚偏氟乙烯，该高导热绝缘复合材料按如下步骤制备：

步骤S1、步骤S2和实施例1完全相同，不再赘述；

S3、称量5.5g聚偏氟乙烯，使用二甲基乙酰胺对其进行溶解，将步骤S1得到的改性的氮化铝粉体溶于聚偏氟乙烯的溶液中，30～60℃下以2000转/min的速率超声搅拌30min，加入步骤S2得到的改性的RGO，继续以2000转/min的速率搅拌30min。

S4、将步骤S3所得的物料在50℃的烘箱中干燥48h进行预固化预成型处理，然后在真空条件80℃下加热1h进行固化成型处理，得到最终的高导热绝缘复合材料。

依据国家标准GB2/T2900.5的规定，体积电阻率高于1×10⁹Ωm的物料即可被认为是绝缘体。依据本发明提供的制备方法所制得的复合材料，比如，当其所含的无机填料(如氮化铝等)质量分数为39.0％、石墨烯质量分数为6.6％、高分子聚合物(如聚酰亚胺等)质量分数为54.4％时，该复合材料的热导率可以高达2W/(m·K)，体积电阻率为8.7×10¹⁴Ωm；又比如，其所含的无机填料(如氮化铝等)质量分数为47.3％、高分子聚合物(如聚酰亚胺等)质量分数为52.7％时，其电导率仅为0.82W/(m·K)。这充分说明，依据本发明提供的制备方法，即通过适量的石墨烯和无机填料在高分子聚合物中进行共混掺杂，可以提高所形成的复合材料体系的导热性能，并可以维持复合材料体系的绝缘性。

实践证明，根据本发明提供的制备方法所制得的高导热绝缘复合材料，可用于制备导热型覆铜板、电子封装体以及导热粘合剂等，在电子材料领域中具有很高的市场价值。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对无机填料进行前处理，使得极性硅烷基团完全覆盖所述无机填料表面，以得到改性的无机填料；

S2、表面修饰石墨烯，使得极性硅烷基团完全覆盖所述石墨烯表面，以得到改性的还原的石墨烯；

S3、预先对高分子聚合物进行溶解，将所述高分子聚合物和步骤S1所得的改性的无机填料、步骤S2所得的改性的还原的石墨烯共混，搅拌均匀；

S4、将步骤S3共混所得物料先预固化预成型处理，再固化成型处理，得到高导热绝缘复合材料。

2.根据权利要求1所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中还加入分散剂防沉降剂。

3.根据权利要求1所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：所述无机填料为氮化铝、氮化镓、氮化硅、碳化硅、氧化铝和氮化硼中的一种或两种以上的混合。

4.根据权利要求1所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物是聚酰亚胺、环氧树脂和固化剂的组合物、或者聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述前处理的方法具体为：

a、称取无机填料粉体，按照1g无机填料粉体对应10mL无水乙醇的比例与无水乙醇混合后，在30～60℃下超声搅拌均匀，得到无机填料悬浊液；

b、按照1g无机填料对应0.01～0.02g的比例称量硅烷偶联剂，加入所述无机填料悬浊液，在40～60℃下搅拌均匀后进行固液分离，将得到的固体产物洗涤、干燥，得到改性的无机填料。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述表面修饰石墨烯的方法具体为：

a、按照1g无机填料对应0.1～0.3g的比例称量石墨烯，并以1g石墨烯对应1L去离子水的比例溶于去离子水中，超声搅拌，使得所述石墨烯剥离并均匀分散在溶液中；

b、按照1g石墨烯对应0.8mL水合肼的比例、1g石墨烯对应3.5mL氨水的比例分别称量水合肼和氨水，加入所述石墨烯的水溶液中，搅拌均匀后升温至95℃，反应2h后固液分离，将得到的固体产物干燥，获得还原的石墨烯；

c、将所述还原的石墨烯溶于硅烷偶联剂中，在冰浴条件下超声搅拌，使得所述还原的石墨烯均匀分散于硅烷偶联剂中，再加入催化剂，在75℃下搅拌反应12h后进行固液分离，将得到的固体产物干燥，获得改性的还原的石墨烯。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚酰亚胺，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.35～3.2g的比例称量所述聚酰亚胺，使用丙酮或二甲基甲酰胺对所述聚酰亚胺进行溶解，将步骤S1得到的改性的无机填料溶于所述聚酰亚胺的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌至均匀，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯，继续搅拌至均匀。

8.根据权利要求7所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在90～170℃范围内干燥3～30min进行预固化预成型处理，再在100～350℃范围内加热2～10h进行固化成型处理。

9.根据权利要求1～4中任意一项所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为环氧树脂和固化剂的组合物，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.2～1.6g的比例称量所述环氧树脂，按照1g环氧树脂对应0.8～0.95g的比例称量所述固化剂，使用丙酮、丁酮或乙酸乙酯分别对所述环氧树脂和所述固化剂进行溶解；将步骤S1得到的改性的无机填料溶于所述环氧树脂的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌至均匀，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯，搅拌至均匀，再加入所述固化剂，搅拌至均匀。

10.根据权利要求9所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在90～110℃范围内干燥3～30min进行预固化预成型处理，再在90～130℃范围内加热2～10h进行固化成型处理。

11.根据权利要求1～4中任意一项所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚偏氟乙烯，所述步骤S3具体为：

按照1g无机填料对应0.35～3.2g的比例称量所述聚偏氟乙烯，使用二甲基乙酰胺对所述聚偏氟乙烯进行溶解，将步骤S1得到的改性的无机填料溶于所述聚偏氟乙烯的溶液中，在30～60℃下，以大于500转/min的速率超声搅拌至均匀，加入步骤S2得到的改性的还原的石墨烯，继续搅拌至均匀。

12.根据权利要求11所述的高导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，将步骤S3所得的物料在40～70℃范围内干燥48h进行预固化预成型处理，再在真空条件80℃下加热1h进行固化成型处理。