本发明公开了一种羧基丁腈橡胶/羧基淀粉复合材料及其制备方法和应用，本发明通过采用过氧化氢和无水硫酸铜催化氧化淀粉制备羧基淀粉，加入羧基丁腈橡胶乳液搅拌得到预混合物，将预混合物经过开炼后加入氧化锌，再热压反应成型，得到羧基丁腈橡胶/羧基淀粉复合材料。本发明制备方法的加工过程和宏量制备的工艺简便，绿色环保，具有可持续发展和环境友好的优点。该羧基丁腈橡胶/羧基淀粉复合材料具备高延展率、高力学性能和可重复热塑加工的优点。本发明还公开了羧基丁腈橡胶/羧基淀粉复合材料在医用防护、食品包装领域中的应用。