碳纳米管独特的结构使其具有超高的强度、极大的韧性、独特的导电、导热等优异性能,用作增强剂可极大地改善复合材料的性能。本文采用硝酸氧化法对多壁碳纳米管进行纯化,用硅烷偶联剂（γ—氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、四硫化双三乙氧基丙硅烷）对纯化后的多壁碳纳米管进行改性,用机械共混法制备多壁碳纳米管/溶聚丁苯橡胶复合材料。采用红外光谱、透射电镜、拉曼光谱等表征手段对改性后的碳纳米管进行表征,研究了偶联剂改性碳纳米管及其用量对溶聚丁苯橡胶硫化胶的力学性能、热性能以及动态力学性能的影响。实验结果表明:硅烷偶联剂能成功对碳纳米管进行化学改性。随着碳纳米管含量的增加,复合材料的力学性能和热稳定性随之提高,当碳纳米管含量为15phr时,复合材料的拉伸强度与不加碳纳米管相比时增加了346.08%,M₁₀₀增大了97.22%,硬度增加了36%,热分解活化能提高了82.20%。偶联剂改性碳纳米管后,复合材料的力学性略有增强而热稳定性变化不大。动态力学研究表明碳纳米管的加入能使溶聚丁苯橡胶的储能模量增加,玻璃化温度降低。