双马来酰亚胺(BMI)是一种拥有良好耐热性和易加工性的先进树脂基体,但固化物具有脆性大等缺点。氧化石墨烯(GO)是制备石墨烯的前驱体之一,添加改性氧化石墨烯可以有效提高树脂基体的力学性能、耐热性能和介电性能。本文用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,水合肼(HHA)还原氧化石墨烯得到还原氧化石墨烯(RGO),采用氨基离子液体(NH2IL)改性还原氧化石墨烯(NH2IL/RGO);以二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂,与4,4’-二氨基二苯甲烷型双马来酰亚胺(MBMI)反应制备聚合物基体(MBAE),通过原位聚合法制备NH2IL/RGO-MBAE复合材料。对氧化石墨烯、改性氧化石墨烯和复合材料进行了表征与测试。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和分散性实验对氧化石墨烯及改性石墨烯进行表征。结果表明:硝酸钠(Na NO3)在低温氧化阶段促进氧化作用有限,低温反应时间以1 h为宜;水合肼、壳聚糖(CS)和氢氧化钾(KOH)对氧化石墨烯均有还原作用,当水合肼和氧化石墨烯质量比为10:10时还原效果最好;氨基离子液体可有效改性还原氧化石墨烯,改性氧化石墨烯保持着稳定的片层结构,可在多种溶剂中稳定分散。通扫描电子显微镜观察复合材料微观形貌,结果表明改性氧化石墨烯均匀分布在基体中,并以两相结构存在。对复合材料力学性能、耐热性能和介电性能进行测试和分析,结果显示:当改性氧化石墨烯添加量为2 wt%时,冲击强度和弯曲强度达到最大值,分别为15.33 k J/m2和142 MPa,比基体树脂相应提高了66.1%和42%;此添加量下耐热性有所提高,初始分解温度为435℃,较基体树脂提高了11.6%;介电常数对改性氧化石墨烯添加量有较大依赖性,当频率1 k Hz和改性氧化石墨烯含量为2 wt%时,介电常数发生突变达到84,为基体树脂的23.5倍,此时仍具有较低的介电损耗。