用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMI)改性氧化石墨烯(GO),以改性GO(GO-BMI)填充天然橡胶(NR),通过X射线衍射法、差示扫描量热法和拉曼光谱表征了GO-BMI,考察了GO-BMI用量对NR混炼胶硫化特性的影响,并采用Ghoreisy模型和自催化反应模型研究了硫化动力学。结果表明,GO经过BMI改性后,层间距进一步增大,玻璃化转变温度相比BMI向高温方向移动,结构的无序性增大;随着GO-BMI用量的增加,NR混炼胶的焦烧时间和正硫化时间均延长,硫化速率下降;Ghoreisy模型和自催化模型均能很好地描述GO-BMI/NR混炼胶的硫化动力学,随着GOBMI用量的增加,硫化反应活化能逐渐增大。