本发明公开了一种聚氯乙烯‑石墨烯复合材料及其制备方法和应用，属于纳米材料生产工艺技术领域。本发明先制备苯基二甲酸酯类修饰石墨烯，再将其与聚氯乙烯树脂、配合助剂混合制得混合料，通过混合料的混炼和成型工艺，制得聚氯乙烯‑石墨烯复合材料。本发明所述聚氯乙烯‑石墨烯复合材料中，由于苯基二甲酸酯类增塑剂与石墨烯有吸附作用、苯基二甲酸酯类修饰石墨烯与聚氯乙烯树脂之间具有增容效果，因此提高了复合材料中石墨烯相与聚氯乙烯相的相容性。因此本发明公开了一种低成本、无溶剂污染且工艺简单的制备方法，经此制备方法制得的聚氯乙烯‑石墨烯复合材料墨烯有较好的相容性，进而具有优异的抗静电性能和物理机械性能等材料性能。