采用改进的Hummers法,以天然石墨为原料制备了氧化石墨烯。通过溶液预共混法制备了氧化石墨烯(GO)/三元共聚尼龙(CO-PA)复合材料。通过X射线衍射图谱对复合材料衍射峰的分析及扫描电镜对复合材料的断面微观形态分析未发现堆积的氧化石墨烯,表明氧化石墨烯在三元共聚尼龙中得到较好的分散。力学性能分析,GO质量分数为0.6%时,复合材料的拉伸强度达到最大,相比于纯的三元共聚尼龙提高了17.21%;断裂伸长率随着GO含量的增加而降低。气体透过率测试表明氧化石墨能明显增加复合材料气体阻隔性。差示扫描量热和热重分析表明复合材料的结晶度和结晶温度随着GO含量的增加而上升,复合材料的热稳定性也随之提高。