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采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法在多壁碳纳米管（MWNT）表面接枝聚丙烯酸丁酯（PBA），制备得到PBA接枝MWNT（MWNT-g—PBA），并以此对聚氯乙烯（PVC）进行改性。红外光谱（FTIR）及透射电子显微镜（TEM）分析结果表明，采用ATRP法成功地将PBA接枝到MWNT的表面。采用熔融共混法制备了PVC／MWNT-g—PBA复合材料，对其力学性能和耐热性能进行了研究。结果表明，MWNT-g-PBA可以显著提高复合材料的拉伸强度和冲击强度，同时复合材料的耐热性能并未受到较大影响。