聚酰胺6（PA6）具有力学强度高、耐热性和耐油性等一系列优异性能，是一种应用广泛的工程塑料。但是，因其制品存在尺寸稳定性差、吸湿性强和干态低温冲击性能差等缺点限制了它在更多领域的应用。因此，需要通过共混、填充或复合等方法对其进行改性或增强，开发更多性能优异的品种，以适应不同领域的应用需求。众所周知，成型设备和加工工艺对材料的聚集态结构、分散混合状况及材料的宏观力学性能起着至关重要的作用。有别于传统的基于剪切形变主导的以螺杆为核心的成型加工方法，叶片挤出机是基于体积拉伸形变主导作用的新型成型加工技术，实现了聚合物成型加工方法与设备由剪切形变支配到拉伸形变支配。与传统的螺杆成型加工设备相比，叶片挤出机具备体积小、低能耗及对物料的依赖性低等优点。分析和研究体积拉伸形变作用下聚合物复合体系的分散混炼效果、结晶性能、力学性能，对体积拉伸形变主导作用下的聚合物成型加工机理分析及聚合物材料先进成型加工技术及设备的发展具有重要的意义。本文选取PA6和TPU为研究对象，利用体积拉伸形变主导作用的叶片挤出机，通过调整加工过程中的工艺参数与组分参数，制备PA6/TPU复合材料。通过SEM观察PA6/TPU复合材料加工后的微结构变化，利用DSC、TGA、WAXD与DMA等手段对复合材料的结晶行为与热性能进行测试，还通过力学试验全面表征了复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。与双螺杆挤出机相比，叶片挤出机制备PA6/TPU复合材料断裂伸长率同比增长69.3%、冲击强度同比增长43.1%，并使分散相TPU以椭球状均匀分散于基体PA6中，成功实现了加工过程中PA6/TPU复合材料的增韧。利用拉伸形变主导作用的叶片塑化技术在PA6基体中加入MMT获得了PA6/MMT增强复合材料，探讨了不同MMT含量对复合材料性能的影响。在拉伸形变作用下，MMT片层均匀分散在PA6基体中，并呈现出插层与剥离共存的结构；MMT片层导致PA6异相成核，驱使PA6的γ晶型生成；随着MMT含量增加，复合材料热变形温度有很大程度的升高，提高了材料耐热性，有利于高温场合使用。随着MMT含量的增加，PA6/MMT复合材料的储能模量、拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量不断增加，而断裂伸长率、冲击性能低于纯PA6，与纯PA6相比PA6/MMT复合材料的拉伸模量、弯曲模量分别提高了33.3%、37.6%，拉伸强度、弯曲强度分别提高了19.1%、21.1%。采用叶片挤出机制备PA6/TPU、PA6/MMT、PA6/TPU/MMT等三种体系的复合材料，这三种体系分别为增韧型、增强型和增强增韧型，综合对比了这三种复合材料结构和形态、分散相分布、颗粒大小、材料热性质、热的稳定性，结果表明单一组分的加入使增强复合材料的韧性降低、增韧复合材料的强度降低。针对单一组分的加入导致复合材料某种性能缺失的问题，在PA6基体中同时加入聚氨酯弹性体和纳米蒙脱土，结合弹性体和纳米材料对PA6改性效果的特点，制备了PA6/TPU/MMT复合材料，同时提高复合材料的强度和韧性，与纯PA6相比，其拉伸模量提高了10.13%、弯曲模量提高了14.1%、断裂伸长率提高了113.7%、冲击强度提高了59.37%。结合体积拉伸形变为主导的叶片挤出机的加工特性及相应的实验结果，详细分析基于体积拉伸形变主导作用下MMT和TPU协同增强增韧PA6复合材料的性能及机理，为制备高性能的多元复合材料提供理论基础和思路，为深入研究叶片挤出机挤出过程与机理打下了良好的基础，也为叶片挤出机设备的推广应用提供了重要的理论依据。