基于氧化石墨烯的增韧填料及其制备方法和在改性聚醚醚酮中的应用。本发明属于聚醚醚酮树脂改性填料领域。本发明的目的是为了解决现有无机纳米填料易团聚，以及增韧同时会导致材料自身强度和耐热性的下降，使复合材料无法兼顾强韧性和耐高温性能的技术问题。本发明的增韧填料由氧化石墨烯和甲壳素酯化而成。本发明以氧化石墨烯接枝甲壳素形成有机‑无机复合材料作为增韧填料，将其用于增韧聚醚醚酮，在聚醚醚酮和氧化石墨烯之间构建有机大分子链作为力的传递界面，一方面在不降低聚醚醚酮原本强度和耐热性的同时提高了韧性，另一方面氧化石墨烯表面甲壳素的接枝提高了GO的晶面间距，既提高了材料韧性，又有效避免了氧化石墨烯的团聚。