本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种改性氧化铝增强PDCPD复合材料及其制备方法，解决了现有的PDCPD材料的导热性能与耐高温性能不佳，与导热填料之间的界面相容性不佳，导致制备的PDCPD复合材料的综合性能远低于预期的问题；该制备方法通过将氧化铝与氧化石墨烯杂化处理，然后在杂化氧化铝表面通过化学键接枝降冰片烯，使得杂化氧化铝能够与PDCPD基体通过化学键连接，形成填料与基体之间的网络结构，提高了基体与填料之间的界面相互作用，使得复合材料在拥有优异力学性能、高玻璃化转变温度和热稳定性的同时，还实现了导热系数的提高，而且制备方法简单，制造成本低，且加工过程能耗低、效率高、易于操作。