本發(fā)明涉及一種石墨烯基橡膠復(fù)合材料及其制備方法，屬于橡膠復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。其首先制備氧化石墨烯分散液，然后制備氧化石墨烯?聚乙烯醇分散液，采用γ射線將氧化石墨烯還原為石墨烯，最后制備石墨烯?聚乙烯醇復(fù)合物；將石墨烯?聚乙烯醇復(fù)合物、聚乙烯醇縮丁醛和膠料注入密煉室混煉，得到膠料復(fù)合物。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，能夠顯著提高石墨烯在橡膠混煉工藝中的分散性，提高橡膠的各項(xiàng)性能指標(biāo)。