采用对苯二胺改性氧化石墨烯,制备了改性氧化石墨烯/丁腈橡胶复合材料,并对其热氧性能进行了研究。结果表明:氧化石墨烯改性后,其表面的含氧官能团特征峰明显减弱,层间距增大,且与橡胶基体相容性提升。热氧老化后,复合材料断面光滑平整,拉伸强度保留率提升16.7%;复合材料失重曲线呈现2个阶段,改性氧化石墨烯能延缓第一阶段失重速率,显著降低第二阶段分解。复合材料热氧行为机理为:改性氧化石墨烯不仅能阻隔氧气与活性分子链接触,还能与含氧自由基发生反应,形成含双键的短链烯烃,进而提升复合材料的热氧稳定性。