本发明涉及一种高强高模的热熔双马树脂组合物、制备方法及预浸料、复合材料，该组合物包含双马树脂单体、工艺改性剂、芳香胺固化剂、无机纳米粒子和热塑性树脂，双马树脂单体为：二苯甲烷二胺型双马单体IA、间苯二胺型双马单体IB或甲苯二胺型双马单体IC中的一种或几种，与苯酰替苯胺型双马单体ID的组合物，该树脂基体通过分子间作用力和分子堆砌密度角度改善树脂基体模量，通过优选不同活性基团的热塑性树脂提高了树脂基体工艺特性及其与增强碳纤维的界面结合力，同时加入表面活化的纳米无机二氧化硅粒子改善基体模量，在高模树脂与纤维之间形成硬界面相；该树脂基体与碳纤维制备的复合材料0°压缩强度最高可达2100MPa，且材料的压缩/拉伸系数高达0.83。