CN104017331B - 一种绝缘导热塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，所述塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。所述制备方法通过两段式加入改性纳米氧化铝颗粒和改性石墨烯，从而可得到上述具有优异性能的绝缘导热塑料。本发明的所述塑料以及制备方法具有良好的工业化应用前景和市场价值。

Description

一种绝缘导热塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料及其制备方法，更具体地涉及一种绝缘导热塑料其制备方法，属于工程塑料技术领域。

背景技术

塑料(又称为树脂)是一种用途非常广泛的高分子材料，其在多个领域如涂料、染料、粘合剂、纺织等诸多领域中具有非常重要的作用，从而在全球范围内应用量巨大，成为目前影响我们生活所必不可少的材料之一。

在种类繁多的塑料之中，绝缘性导热塑料由于克服了金属材料的诸多缺陷，如绝缘性差、使用方便等，而大受欢迎，例如可用于电力工业、电子工业等领域中，从而有着越来越广泛的应用前景和潜力。

另一方面，随着电子工业的快速发展，特别是由于微电子技术的集成度越来越高、电子元器件和电路的密度、体积越来越小，从而对于具有良好绝缘性、导热性的工程塑料有着迫切的需求。除了电子工业外，在电力工业上，由于输送电路的电压越来越高，在变压站等具体应用中，对于具有高绝缘性、良好导热性的工程塑料同样有着越来越大的需求。

正是由于绝缘导热塑料的如此用途，从而引起了人们的极大关注，并进行了大量的深入研究，也取得了一定的成果。

CN101899209A公开了一种导热绝缘材料及其制备方法，所述材料由塑料基体、导热绝缘填料A、导热绝缘填料B、矿物纤维C、偶联剂和润滑剂组成，具有良好的导热绝缘性能。

CN103602060A公开了一种导热耐磨绝缘尼龙6复合材料及其制备方法，所述材料包括PA6、纤维状导热填料、绝缘导热粉A、绝缘导热粉B、导热耐磨粉、偶联剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂等组成。

CN103524995A公开了一种高导热绝缘塑料，所述塑料主要包括塑料绝缘基体和导热绝缘填料，其用量为塑料绝缘基体100-200份、导热绝缘填料200-800份、偶联剂2-50份、抗氧剂1-5份、分散剂1-10份、增强剂20-50份和加工助剂0.5-5份。

CN103483809A公开了一种高流动性聚酰胺基无卤阻燃导热复合材料及其制备方法，所述材料包括尼龙树脂、导热填料、无卤阻燃剂、抗氧剂和偶联剂，所述材料具有导热性高、熔体流动性高、环保阻燃等诸多性能。

CN103524836A公开了一种抗菌导热塑料，所述塑料由HDPE、甲醛、氢氧化铝、氯化石蜡、三乙烯四胺、氧化锆、甲醇和过氧化二异丙苯组成，所述塑料具有良好的抗菌性能，且不影响机械强大并具有良好的绝缘性能。

CN103554900A公开了一种含特殊结构碳纳米管填料的导热绝缘塑料及其制备方法，所述塑料由聚合物树脂、无机粉末、特殊结构碳纳米管、偶联剂、润滑剂和抗氧剂组成。

CN103665850A公开了一种导热绝缘树脂组合物，所述组合物包括聚酰胺、填料、偶联剂、增韧剂、耐水解剂、稳定剂、润滑剂、成核剂等组成。

CN103665741A公开了一种绝缘型导热复合塑胶，所述塑胶包括ABS、碳粉、BPS、次磷酸镁、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺盐、硅藻土、海泡石、聚烯烃塑料、二氧六环、水杨酸钠、明矾和高岭土，该材料能够大幅度提高导热效率。

CN103554907A公开了一种导热塑料，所述塑料包括热塑性树脂、金属纤维、无卤阻燃剂、分散剂、润滑剂和抗氧剂。

CN103571185A公开了一种具有高导热性能的工程塑料及其制备方法，所述塑料包括基体树脂、云母粉、绝缘导热填料、阻燃剂和加工助剂，其具有优异的导热性能和优良的机械性能，能够满足高导热和高阻燃的要求。

CN103483817A公开了一种绝缘导热塑料及其制备方法，所述塑料包括聚苯硫醚、环氧树脂、PVC、二酮化合物、萘酸钴、滑石粉、聚醋酸乙烯、间苯二酚甲醛树脂、三聚甲醛、邻苯二甲酸二丁酯，其具有良好的导热性能和绝缘性能。

如上所述，虽然现有技术中公开了多种具有良好导热性和绝缘性能的塑料，但对于该材料的研发仍存在着继续进行改进的需求，这也是目前该领域中的研究热点和重点之一，更是本发明得以完成的动力所在，本发明旨在研制一种新型的绝缘导热塑料，其通过组分的合适筛选和特定组合，使得所得塑料意外地表现出了优良的导热性和绝缘性，具有广泛的工业化应用前景和市场价值。

发明内容

为了得到新型的绝缘导热塑料及其制备方法，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入实验探索后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明主要涉及两个方面。

第一个方面，本发明涉及一种新型绝缘导热塑料，所述绝缘导热塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，以重量份计，其具体组分含量如下：

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述基料为双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的混合物。其中，双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的重量比为1:1-3:2-4，例如可为1:1:2、1:1:3、1:1:4、1:2:2、1:2:3、1:2:4、1:3:2、1:3:3、1:3:4。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述改性纳米氧化铝的重量份为1-3份，例如可为1份、2份或3份。

其中，所述改性纳米氧化铝是按照如下的制备方法制得的，或者说，所述改性纳米氧化铝的制备方法如下：

步骤(1)：将氯化铝(AlCl₃)或硝酸铝(Al(NO₃)₃)加入到三乙二醇中，搅拌均匀得到反应前驱液，然后将NaOH水溶液加入到该反应前驱液中，并在室温下搅拌1-2小时，然后以40-50℃/min的升温速率升高温度至180-220℃并反应2-3小时，自然冷却得到沉淀，离心分离得到固体；将该固体用丙酮和乙酸乙酯的混合物、乙醇、去离子水顺次洗涤，干燥，得到纳米Al₂O₃颗粒；

步骤(2)：在超声条件下，将步骤(1)制得的纳米Al₂O₃颗粒分散在无水乙醇中，分散均匀后向其中加入正硅酸异丙酯的无水乙醇溶液，然后加入碳酸氢铵水溶液，在室温下搅拌反应2-3小时，离心分离得到固体，将所得固体依次用丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥，得到改性纳米氧化铝颗粒，即二氧化硅改性的纳米氧化铝颗粒。

在所述步骤(1)中，NaOH水溶液的质量百分浓度可为10-30％，例如可为10％、20％或30％。

其中，AlCl₃与NaOH或Al(NO₃)₃与NaOH的摩尔比均为1:3-5，例如可为1:3、1:4或1:5。

在所述步骤(2)中，步骤(1)的纳米Al₂O₃颗粒与正硅酸异丙酯的重量比为1:1-3，例如可为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。

其中，所加入的碳酸氢铵水溶液的量并没有特别的限定，只要其能使得反应体系保持碱性即可，例如反应体系的pH可为7-9，非限定性地可为7、7.5、8、8.5或9。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述改性石墨烯的重量份为0.5-1.5份，例如可为0.5份、1份或1.5份。

其中，所述改性石墨烯是按照如下的制备方法制得的，或者说，所述改性石墨烯的制备方法如下：

步骤S1、将石墨烯加入水中，使其浓度为1-1.5mg/mL(即每1mL水中加入1-1.5mg氧化石墨烯)，充分搅拌均匀，得到石墨烯溶液；

步骤S2、将正硅酸四乙酯的无水乙醇溶液，缓慢滴加到步骤S1中得到的石墨烯溶液中，超声分散10-30分钟，然后加入质量浓度为15-25％的氨水溶液，室温下搅拌反应1-1.5小时，离心分离得到固体；将该固体顺次用去离子水、无水乙醇洗涤，然后真空干燥，得到改性石墨烯，也即二氧化硅改性的石墨烯。

在所述步骤S2中，石墨烯与正硅酸四乙酯的质量比为1:20-70，例如可为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60或1:70。

在所述步骤S2中，石墨烯与氨水溶液所含NH₃的质量比为1:5-10，例如可为1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述空心玻璃微球的重量份为2-4份，例如可为2份、2.5份、3份、3.5份或4份，其直径(即粒度)为10-20μm。

空心玻璃微球是一种应用非常广泛的无机原料，销售来源简单，本领域技术人员可通过商业购买而获得各种规格的空心玻璃微球，其获得途径在此不再一一赘述。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述硬脂酸钡的重量份为2.5-5.5份，例如可为2.5份、3份、3.5份、4.5份、5份或5.5份。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述二硬脂酰氧异丙基铝酸酯的重量份为1-4份，例如可为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份或4份。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述稳定剂的重量份为1-3份，例如可为1份、1.5份、2份、2.5份或3份。

其中，所述稳定剂选自二月桂酸二正丁基锡、山梨糖醇、亚磷酸三壬基苯酯、二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶氨基)间苯二甲酰胺中的任何一种，最优选为二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶氨基)间苯二甲酰胺。

在本发明的所述绝缘导热塑料中，所述增韧剂的重量份为2-5份，例如可为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份。

所述增韧剂为聚醚、聚砜、聚酰亚胺、聚苯醚酮、聚醚砜、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)中的任何一种，最优选为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。

第二个方面，本发明还涉及上述绝缘导热塑料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤a：称取重量比为1:1-3:2-4的双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂，然后加入到高速混合机中充分混合均匀，得到基料；

步骤b：向步骤a得到的基料中加入2.5-5.5重量份的硬脂酸钡、1-4重量份的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、1-3重量份的稳定剂、2-5重量份的增韧剂、占总用量40-60％的改性纳米氧化铝颗粒和占总用量70-80％的改性石墨烯，然后在高速混合机中充分混合，直至均匀，得到混合料，并加入到双螺杆挤出机中进行混合剪切分散，温度为130-150℃，得到混合母料；

步骤c：将步骤b得到的混合母料、剩余量的改性纳米氧化铝颗粒和剩余量的改性石墨烯在静态混合机中混合10-20分钟后，再加入2-4重量份的空心玻璃微球，继续混合均匀后，挤出造粒，得到所述绝缘导热塑料。

在本发明的所述绝缘导热塑料的制备方法中，所述步骤b中的“占总用量40-60％的改性纳米氧化铝颗粒”的含义是指在该步骤中，加入改性纳米氧化铝颗粒所需量即1-3重量份的40-60％的量。同样的，“占总用量70-80％的改性石墨烯”也具有同样的含义，即加入改性是模型所需量即0.5-1.5重量份的70-80％。

而在所述步骤c中，加入剩余量的改性纳米氧化铝颗粒和剩余量的改性石墨烯。至此，在步骤b和c中，一共加入了所需量的所有改性纳米氧化铝颗粒和改性石墨烯。

本发明的所述绝缘导热塑料和所述制备方法，取得了如下的优异效果：

1、通过改性纳米氧化铝颗粒和改性石墨烯的加入以及合适用量的选择，使得所得塑料具有优异的绝缘性和导热性，而在本领域中，石墨烯具有良好的导电性而无绝缘性，但通过本发明方法的改性，在具有良好导热性的同时，出乎意料地获得了优异的绝缘性。

2、测试数据证明，本发明的方法通过改性纳米氧化铝颗粒和改性石墨烯的两段式加入，进一步优化了所得塑料的绝缘性和导热性，通过如此的处理，具有最好的协同效果。

3、与现有技术相比，本发明的绝缘导热塑料通过这些组分的合适选择或组合，而出乎意料地取得了优异的协同效果，具有优良的导热、绝缘功能，满足了电子工业、电力行业等诸多领域对于该类塑料的需求，具有良好的工业应用前景和实际价值。

附图说明

附图1是本发明制备例1所制得的改性纳米氧化铝颗粒的扫描电镜图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

制备例1：改性纳米氧化铝颗粒的制备

步骤(1)：将1mol氯化铝(AlCl₃)加入到400ml三乙二醇中，搅拌均匀得到反应前驱液，然后将质量百分浓度为20％的NaOH水溶液加入到该反应前驱液中(使得氯化铝与NaOH的摩尔比为1:4)，并在室温下搅拌1.5小时，然后以40℃/min的升温速率升高温度至200℃并反应2.5小时，自然冷却得到沉淀，离心分离得到固体；将该固体用丙酮和乙酸乙酯的混合物、乙醇、去离子水顺次洗涤，干燥，得到纳米Al₂O₃颗粒；

步骤(2)：在超声条件下，将步骤(1)制得的纳米Al₂O₃颗粒分散在无水乙醇中，分散均匀后向其中加入正硅酸异丙酯的无水乙醇溶液(纳米Al₂O₃颗粒与正硅酸异丙酯的重量比为1:2)，然后加入碳酸氢铵水溶液，使得反应体系的pH为8.0；将该反应体系在室温下搅拌反应2小时，离心分离得到固体，将所得固体依次用丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥，得到改性纳米氧化铝颗粒，即二氧化硅改性的纳米氧化铝颗粒。

所得到的改性纳米氧化铝颗粒的扫描电镜图见附图1，由图可见，所得颗粒粒径均匀，形状规则，粒度约为7-9nm。

制备例2：改性石墨烯的制备

步骤S1、将石墨烯加入水中，使其浓度为1-1.5mg/mL，充分搅拌均匀，得到石墨烯溶液；

步骤S2、将正硅酸四乙酯的无水乙醇溶液，缓慢滴加到步骤S1中得到的石墨烯溶液中，使得石墨烯与正硅酸四乙酯的质量比为1:40，然后超声分散20分钟，加入质量浓度为20％的氨水溶液，其量应使得石墨烯与其中的NH₃的质量比为1:8。室温下搅拌反应1小时，离心分离得到固体；将该固体顺次用去离子水、无水乙醇洗涤，然后真空干燥，得到改性石墨烯，也即二氧化硅改性的石墨烯。

实施例1

步骤a：称取重量比为1:2:3的双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂，然后加入到高速混合机中充分混合均匀，得到基料；

步骤b：向步骤a得到的基料中加入2.5重量份的硬脂酸钡、1重量份的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、1重量份的稳定剂二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶氨基)间苯二甲酰胺、2重量份的增韧剂EVA、0.4重量份的上述制得的改性纳米氧化铝颗粒和0.35重量份的上述制得的改性石墨烯，然后在高速混合机中充分混合，直至均匀，得到混合料，并加入到双螺杆挤出机中进行混合剪切分散，温度为130℃，得到混合母料；

步骤c：将步骤b得到的混合母料、0.6重量份的上述制得的改性纳米氧化铝颗粒和0.15重量份的上述制得的改性石墨烯在静态混合机中混合10分钟后，再加入2重量份粒度为10μm的空心玻璃微球，继续混合均匀后，挤出造粒，得到所述绝缘导热样品，命名为SL-1。

实施例2

步骤a：称取重量比为1:2:3的双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂，然后加入到高速混合机中充分混合均匀，得到基料；

步骤b：向步骤a得到的基料中加入4重量份的硬脂酸钡、3重量份的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、2重量份的稳定剂二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶氨基)间苯二甲酰胺、3重量份的增韧剂EVA、1重量份的上述制得的改性纳米氧化铝颗粒和0.7重量份的上述制得的改性石墨烯，然后在高速混合机中充分混合，直至均匀，得到混合料，并加入到双螺杆挤出机中进行混合剪切分散，温度为140℃，得到混合母料；

步骤c：将步骤b得到的混合母料、1重量份的上述制得的改性纳米氧化铝颗粒和0.3重量份的上述制得的改性石墨烯在静态混合机中混合15分钟后，再加入3重量份粒度为15μm的空心玻璃微球，继续混合均匀后，挤出造粒，得到所述绝缘导热样品，命名为SL-2。

实施例3

步骤a：称取重量比为1:2:3的双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂，然后加入到高速混合机中充分混合均匀，得到基料；

步骤b：向步骤a得到的基料中加入5.5重量份的硬脂酸钡、4重量份的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、3重量份的稳定剂二(2,2,6,6-四甲基-3-哌啶氨基)间苯二甲酰胺、5重量份的增韧剂EVA、1.8重量份的上述制得的改性纳米氧化铝颗粒和1.2重量份的上述制得的改性石墨烯，然后在高速混合机中充分混合，直至均匀，得到混合料，并加入到双螺杆挤出机中进行混合剪切分散，温度为150℃，得到混合母料；

步骤c：将步骤b得到的混合母料、1.2重量份的上述制得的改性纳米氧化铝颗粒和0.3重量份的上述制得的改性石墨烯，在静态混合机中混合20分钟后，再加入4重量份粒度为20μm的空心玻璃微球，继续混合均匀后，挤出造粒，得到所述绝缘导热样品，命名为SL-3。

对比例1-3

除未对氧化铝纳米颗粒进行改性外(即只加入相同重量份的纳米氧化铝颗粒)，分别以与实施例1-3的相同方法而实施了对比例1-3，即按照实施例1的方法实施了对比例1、按照实施例2的方法实施了对比例2和按照实施例3的方法实施了对比例3(如下的对比例有着同样的对应关系，下面不再一一列出)，分别得到样品D1-D3。

对比例4-6

除未对石墨烯进行改性(即只加入相同重量份的石墨烯)外，分别以与实施例1-3的相同方法而实施了对比例4-6，分别得到样品D4-D6。

对比例7-9

除未加入上述制得的改性氧化铝纳米颗粒外，分别以与实施例1-3的相同方法而实施了对比例7-9，分别得到塑料D7-D9。

对比例10-12

除未加入上述制得的改性石墨烯外，分别以与实施例1-3的相同方法而实施了对比例10-12，分别得到样品D10-D12。

对比例13-15

除分别在步骤b中一次性加入所需总量的改性氧化铝纳米颗粒和一次性加入所需总量的改性石墨烯外(即在步骤c中未加入改性氧化铝纳米颗粒和改性石墨烯)，分别以与实施例1-3的相同方式而分别实施了对比例13-15，分别得到样品D13-D15。

对比例16-18

除分别在步骤c中一次性加入所需总量的改性氧化铝纳米颗粒和一次性加入所需总量的改性石墨烯外(即在步骤b中未加入改性氧化铝纳米颗粒和改性石墨烯)，分别以与实施例1-3的相同方式而分别实施了对比例16-18，分别得到样品D16-D18。

对比例19-21

除未加入空心玻璃微球外，分别以与实施例1-3的相同方式而分别实施了对比例19-21，分别得到样品D19-D21。

性能测试试验

分别将上述实施例及对比例所得到的样品注塑成型，得到测试用塑料样品。

(1)导热系数的测定

按照ASTME1461标准，使用Hot-diskTPS1500热导测量仪来测量各个塑料样品的热导率。

(2)体积电阻率的测定

参照IEC60093标准，测量各个塑料样品的体积电阻率。

(3)拉伸强度的测定

按照GB1040标准，使用拉伸强度测量仪来测量各个塑料样品的拉伸强度。

对所有实施例和对比例的测试结果如下表所示：

注：*所涉及的“180-187MPa”是D1-D9的拉伸强度区间。

由此可见，当同时使用改性的氧化铝纳米颗粒和改性的石墨烯时，能够取得优异的导热和绝缘的协同效果。而当任何一种未进行改性时，则绝缘性能都有大幅度的降低。

同时也可以看出，改性氧化铝纳米颗粒和改性石墨烯的两段式加入都可以显著提高导热和绝缘性能。而当一次性全部加入时，则导致导热和绝缘性能都有大幅度的降低。

此外，对于拉伸强度而言，发现当未加入改性石墨烯时，强度有显著降低，这证明石墨烯的网状结构可以大幅度地提高强度。

综合上述，本发明采用所述基料、改性纳米氧化铝、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂，以及采用特定的两段式加入方法而得到了性能优异的绝缘导热塑料，具有十分广泛的工业化应用前景和市场价值。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种绝缘导热塑料，所述绝缘导热塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂；

以重量份计，其具体组分含量如下：

所述基料为双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的混合物，其中，双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的重量比为1:1-3:2-4；

所述改性纳米氧化铝的制备方法如下：

步骤(1)：将氯化铝(AlCl₃)或硝酸铝(Al(NO₃)₃)加入到三乙二醇中，搅拌均匀得到反应前驱液，然后将NaOH水溶液加入到该反应前驱液中，并在室温下搅拌1-2小时，然后以40-50℃/min的升温速率升高温度至180-220℃并反应2-3小时，自然冷却得到沉淀，离心分离得到固体；将该固体用丙酮和乙酸乙酯的混合物、乙醇、去离子水顺次洗涤，干燥，得到纳米Al₂O₃颗粒；

步骤(2)：在超声条件下，将步骤(1)制得的纳米Al₂O₃颗粒分散在无水乙醇中，分散均匀后向其中加入正硅酸异丙酯的无水乙醇溶液，然后加入碳酸氢铵水溶液，在室温下搅拌反应2-3小时，离心分离得到固体，将所得固体依次用丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥，得到改性纳米氧化铝颗粒，即二氧化硅改性的纳米氧化铝颗粒；

所述改性石墨烯的制备方法如下：

步骤S1、将石墨烯加入水中，使其浓度为1-1.5mg/mL，充分搅拌均匀，得到石墨烯溶液；

步骤S2、将正硅酸四乙酯的无水乙醇溶液，缓慢滴加到步骤S1中得到的石墨烯溶液中，超声分散10-30分钟，然后加入质量浓度为15-25％的氨水溶液，室温下搅拌反应1-1.5小时，离心分离得到固体；将该固体顺次用去离子水、无水乙醇洗涤，然后真空干燥，得到改性石墨烯。

2.如权利要求1所述的绝缘导热塑料，其特征在于：所述步骤(1)中，AlCl₃与NaOH或Al(NO₃)₃与NaOH的摩尔比均为1:3-5。

3.如权利要求1所述的绝缘导热塑料，其特征在于：在所述步骤(2)中，步骤(1)的纳米Al₂O₃颗粒与正硅酸异丙酯的重量比为1:1-3。

4.如权利要求1所述的绝缘导热塑料，其特征在于：在所述步骤S2中，石墨烯与正硅酸四乙酯的质量比为1:20-70。

5.如权利要求1所述的绝缘导热塑料，其特征在于：在所述步骤S2中，石墨烯与氨水溶液所含NH₃的质量比为1:5-10。

6.权利要求1-5任一项所述绝缘导热塑料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤a：称取重量比为1:1-3:2-4的双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂，然后加入到高速混合机中充分混合均匀，得到基料；

步骤b：向步骤a得到的基料中加入2.5-5.5重量份的硬脂酸钡、1-4重量份的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、1-3重量份的稳定剂、2-5重量份的增韧剂、占总用量40-60％的改性纳米氧化铝颗粒和占总用量70-80％的改性石墨烯，然后在高速混合机中充分混合，直至均匀，得到混合料，并加入到双螺杆挤出机中进行混合剪切分散，温度为130-150℃，得到混合母料；

步骤c：将步骤b得到的混合母料、剩余量的改性纳米氧化铝颗粒和剩余量的改性石墨烯在静态混合机中混合10-20分钟后，再加入2-4重量份的空心玻璃微球，继续混合均匀后，挤出造粒，得到所述绝缘导热塑料。