本发明涉及制备碳纳米管增强聚合物的方法。该方法包括如下步骤：A)使碳纳米管在水性介质中接触水溶性组分，包括水溶性的第一聚合物或水溶性的表面活性剂；B)将步骤A)中所得的产物与第二聚合物的水性胶乳，或与第二聚合物的水溶性前驱体混合；C)从所得混合物中去除水；D)将步骤C)中的产物加热到第二聚合物流动的温度或第二聚合物从其前驱体形成的温度；以及E)将步骤D)中的产物加工和/或固化成所期望的形状。结果，碳纳米管基本保持它们原来的长宽比。结果，机械和导电性能得以改善。