本发明属于吸波复合材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯基吸波复合材料及其制备方法。本发明将氧化后的加氢气化半焦粉末与氧化石墨烯分别超声分散于水中，再将二者混合，经搅拌、抽滤、冻干、退火处理后，得到复合吸收剂；再将复合吸收剂加入热塑性聚氨酯溶液中，经超声处理，搅拌，烘干即得聚氨酯基吸波复合材料。本发明利用氧化石墨烯表面富含含氧官能团的特点，与氧化的加氢气化半焦混合，通过氢键、静电自组装及原位还原法，形成良好的界面连接作用。在复合吸波剂总填料含量较低的情况下，实现了良好的电磁波吸收性能，既解决了石墨烯的成本问题，也为加氢气化半焦的再利用提供一条便捷、高效、可持续的新途径。