研究了原位聚合方法制备碳纳米管（MWCNTs-OH）/石墨烯（rGO）/聚异戊二烯（PIP）、白炭黑（SiO₂）/碳纳米管（MWCNTs-OH）/聚异戊二烯（PIP）复合材料,用高速球磨制备了以氯化镁为载体、碳纳米管/石墨烯/氯化镁、白炭黑/碳纳米管/氯化镁为载体的三种钛系齐格勒-纳塔催化剂,使硅碳纳米与催化剂结合分散,采用扫描电镜（SEM）表征其表面形貌与分散性,采用X射线衍射（XRD）表征催化剂活化情况。然后将上述催化剂在助催化剂作用下加入单体异戊二烯合成聚合物,通过改变配比考察催化剂份数对聚合物性能的影响。通过SEM表征MWCNTs-OH与rGO在所制备聚合物中的分散情况,通过XRD、核磁氢谱、傅里叶变换红外光谱分析等方式表征聚合物的分子微观结构,采用橡胶加工分析仪（RPA）测试所制备复合材料的动态加工性能,热重分析（TGA）测试复合材料热稳定性能,动态热机械分析（DMA）测试复合材料的动态力学性能。SEM和XRD结果表明,MWCNTs-OH和rGO均匀分散在片层氯化镁晶体中,在复合材料中可以实现有效分散,红外光谱,核磁共振氢谱和X射线衍射分析结果表明,产物中反式-1,4-单元含量可达99%。硅碳纳米/聚异戊二烯复合材料的储能模量、断裂伸长率和拉伸强度和动态加工性能得到提高,具有优异的机械性能且导电性能提高。