本发明公开了一种氟橡胶改性碳气凝胶及其制备方法。氟橡胶通过加入交联剂和助交联剂混炼，出片，剪碎，加入溶剂中，制得氟橡胶混合液；采用氟橡胶混合液浸渍碳气凝胶，使溶剂挥发，将氟橡胶胶膜粘附于碳气凝胶骨架表面，加热使胶膜硫化交联，氟橡胶分子链与气凝胶骨架上的氨基反应生成含有碳氮双键的碳纳米管与氟橡胶的复合物，氟橡胶对碳气凝胶的物理包覆改性和表面化学改性，得到氟橡胶改性碳气凝胶。与未改性的碳气凝胶相比，氟橡胶改性碳气凝胶具有更好的弹性、耐弯折性、疏水性、吸油性、阻燃性，可承受反复弯折、扭转作用而不造成碳气凝胶骨架的显著破坏，本发明材料可应用于柔性传感、疏水吸油和阻燃防火等领域。