利用纯天然绿茶提取物茶多酚(TP)对氧化石墨烯(GO)进行表面接枝修饰,制备了TP修饰的石墨烯(TPG),采用机械共混和热固化成型等方法制备了TPG/高分子复合材料。通过XRD、FT-IR、TGA和XPS对TPG进行结构及性能表征;利用万能材料试验机、场发射扫描电镜(SEM)、热重与热膨胀仪研究了复合材料的力学性能、拉伸断面形貌和热稳定性能。结果表明,TP分子成功地通过酚羟基接枝到GO表面的含氧官能团上,当TPG质量分数为1. 0%时,TPG/环氧树脂复合材料的热分解温度提高了22. 2℃;当TPG质量分数为0. 5%时,TPG/环氧树脂复合材料的拉伸强度达到59. 85 MPa,提高了13. 5%;当TPG质量分数为1. 0%时,羧基丁腈橡胶(XNBR)的玻璃化转变温度从-20. 8℃上升到-16. 5℃;当TPG质量分数为2. 0%时,TPG/XNBR复合材料的拉伸强度从8. 10 MPa提升到12. 75 MPa,增加了57. 4%。