一种基于石墨烯纳米片的多功能聚脲弹性体复合材料及其制法，其属于弹性体复合材料领域。该基于石墨烯纳米片的多功能聚脲弹性体复合材料，石墨烯纳米片和聚脲弹性体以化合键连接，石墨烯纳米片均匀分散在聚脲弹性体中，石墨烯纳米片占聚脲弹性体的质量百分含量为0.1～10％。其制备方法：热膨胀+超声剥离制备石墨烯纳米片，采用端氨基聚醚对石墨烯纳米片进行氨基改性，将端氨基聚醚、脂肪族二异氰酸酯和氨基改性石墨烯纳米片进行反应，得到异氰酸酯预聚物，加入液体胺类扩链剂，固化制得。该方法通过石墨烯纳米片增强聚脲材料，以提升聚脲材料的机械性能以及抗冲击性能，并使得聚脲弹性体材料具有导电、导热以及传感多个性能。