一种氧化石墨烯/炭黑橡胶纳米复合材料及其制备方法,属于橡胶纳米复合材料技术领域。其基本组成和质量份数为;二烯系橡胶基体 100份,氧化石墨烯0.5~5份,平均粒径为11~30nm的硬质炭黑 30~70份,增塑剂1~10份,活性剂6~10份,防老剂0.5~4份,硫化促进剂1~4 份,不溶性硫磺1~6份;氧化石墨烯改性剂。将氧化石墨烯粉末分散在去离子水中超声,加入天然橡胶乳液,絮凝、洗涤、干燥的母胶,与其他添加剂混炼均匀,硫化即可。本发明有优良的加工性能,并且可明显降低复合材料的动态生热,提高轮胎的使用寿命。