碳纳米管(碳管)具有优异的力学性能、热学性质及化学稳定性,是聚合物结构复合材料的理想增强体.碳管/聚合物复合材料的力学性能主要取决于碳管和基体间界面作用、碳管在基体中的分散性和取向.但是普通(未功能化)碳管易聚集且不溶于大多数溶剂,难于在基体中分散,而且普通碳管与基体之间界面作用较弱.碳管的功能化可以解决碳管分散性差以及界面作用弱的问题.目前,功能化方法有非共价功能化、共价功能化和混杂功能化三类.碳管功能化及其在聚合物复合材料中的应用是近年来的研究热点.本文旨在研究功能化对碳管断裂寿命的影响,以及功能化对碳纳米管/聚合物复合材料弹性模量和拉伸韧性的影响.主要研究内容和结果如下:基于动态断裂模型和分子力学模拟,研究了功能化对碳管拉伸断裂寿命的影响.结果表明:相比未功能化,非共价功能化能有效地增加碳管的断裂寿命,而共价功能化使碳管寿命降低,混杂功能化可以看作是共价功能化和非共价功能化的共同作用,在多数情况下它可以提高碳管的寿命.运用分子动力学方法研究了非共价功能化、共价功能化和混杂功能化碳管/聚合物复合材料的拉伸韧性.发现非共价功能化并不能提高复合材料的拉伸韧性,共价功能化和混杂功能化都可以显著地的提高碳管/聚合物复合材料的韧性.