本发明涉及石墨烯及其功能橡胶复合材料领域，具体涉及一种基于高分子量阳离子聚合物的高强高韧低生热双重键合石墨烯/天然橡胶及精简制备，本发明将高分子量阳离子聚合物改性氧化石墨烯水分散液加入到天然胶乳中时，带正电荷的高分子量阳离子聚合物改性氧化石墨烯粒子和带负电荷的天然胶乳粒子会形成键合作用；高分子量阳离子聚合物的疏水部分在天然橡胶硫化阶段参与橡胶分子链的交联反应，使高分子量阳离子聚合物改性氧化石墨烯与天然橡胶基体形成化学键合连接；最终获得基于高分子量阳离子聚合物的高强高韧低生热双重键合石墨烯/天然橡胶。本发明的改性天然橡胶的拉伸强度、撕裂强度、动态压缩生热和耐磨性能均显著改善。