为了制备具有高导电性和高力学性能的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）复合材料，研究了一种高含量多壁碳纳米管（MWCNTs）UHMWPE复合材料的溶液混合和热压成型的有效途径。采用差示扫描量热法、四探针测量结构、X射线衍射和万能试验机分别研究了MWCNT含量对MWCNT/UHMWPE复合材料结晶和熔融行为、晶体结构、电导率和力学性能的影响。通过多壁碳纳米管的异相成核和多壁碳纳米管对超高分子量聚乙烯大分子链运动的限制，讨论了多壁碳纳米管对超高分子量聚乙烯结晶温度的影响。随着MWCNT含量的增加，UHMWPE的电导率显著增加，UHMWPE复合材料的电导率达到5649 S m−1可在MWCNT含量为60wt%时获得。MWCNTs对UHMWPE复合材料拉伸强度和模量的影响是由MWCNTs的增强作用和UHMWPE含量较低不足以支撑复合材料的结构来解释的。