碳纳米管(CNTs)是一种结构非常特殊的石墨烯片层结构材料，具有优异的力学性能，良好的热稳定性，优良的导电性等优点，成为高分子复合材料的增强添加剂选择之一。这几年，CNTs分散以及聚合物基复合材料成为新材料的研究热点。然而CNTs的不溶性，结合力弱以及团聚现象严重，极大限制了其应用范围。因此，对CNTs表面进行改性修饰已成为实际应用中必须跨越的障碍。　　研究表明，对CNTs表面进行改性，有助于其均匀分散在各种溶液和聚合物基体中，更好的扩大CNTs的使用范围。因此，本研究主要对多壁碳纳米管(MWNTs)和锂电池用CNTs导电添加剂（石墨和多壁碳纳米管的混合物，简称C-CNTs）进行表面纯化处理，使MWNTs和C-CNTs表面连接大量的极性官能团（如羟基、羧基）;再利用PVP与两者粘结，在CNTs表面接枝有机分子链，进一步比较了酸化方法以及PVP改性对两者分散性的区别，然后将改性后的MWNTs，与高分子材料溶液混合制备出复合材料;并对MWNTs/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的性能进行了分析研究，为CNTs分散和CNTs/聚合物复合材料的基础研究和工业生产提供实验指导。　　本论文取得的主要结果归纳如下:　　(1)使用浓硫酸(H2SO4)和浓硝酸(HNO3)的混合酸对MWNTs和C-CNTs进行了纯化，利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对CNTs表面和断面进行了形貌观察;利用傅里叶红外(FTIR)对CNTs进行了官能团分析;利用能谱(EDS)分析CNTs杂质的存在，对CNTs进行了Zeta电势分析。分析结果表明:经强酸酸化处理后，CNTs表面带有-OH、-COOH等极性基团;同时经混酸处理后，可以除去其中的杂质，CNTs管壁被腐蚀，管长被打碎变短，CNTs结构被破坏，从而在溶液体系中分散稳定。　　(2)经过PVP表面改性处理后的MWNTs和C-CNTs表面团聚性有了较大的改善，通过TEM和SEM的分析结果，发现改性后的CNTs在溶液中分散比较均匀。对比超声时间和PVP的添加量的结果表明:超声时间的长短对CNTs的影响比较大。通过改变PVP的质量，发现PVP的添加量对CNTs的分散性影响不大。　　(3)通过溶液共混法制备出MWNTs/PMMA复合材料，发现其导电性能、力学性能以及热学性能得到很大提高，在质量分数为1～3wt％内，随着复合材料中碳纳米管含量的不断增加，复合材料的电导率呈急剧上升趋势。MWNTs含量3wt％时，电导率上升了10个数量级，达到2.35×10-2s/cm。继续增加碳纳米管的加入量，电导率变化趋势平缓。在MWNTs的含量增加时，复合材料的拉伸强度、抗冲击强度以及断裂伸长率的变化趋势比较一致，都是先增大，达到极值后再下降。质量分数为3wt％时，复合材料的拉伸强度达到84MPa，与先前不加MWNTs的PMMA相比，其拉伸强度高出30MPa;质量分数为4％时，冲击强度24.19KJ/m2，比不加MWNTs的冲击强度高出18 KJ/m2。通过SEM电镜断面分析，可以看出碳纳米管增强了基体之间的结合力，使得材料的力学性能得到提高。与纯PMMA相比，MWNTs质量分数为1％和8％的MWNTs/PMMA复合材料的最大失重温度分别高50℃和65℃。