随着聚合物加工成型技术向着高精密化和微型化的趋势发展,聚合物在带有微尺寸流道中的流变行为的实验研究已成为聚合物加工流变学的重要方向。微尺度下熔体的流动具有表体比高、熔体压力大、剪切速率高等特点。因此微尺度流变学的研究集中于材料的黏度尺度效应、压力敏感性以及材料的界面滑移等。然而目前关于微尺度流变的研究对象多为常见聚合物,未涉及聚合物基复合材料。因此本文通过熔融共混的方法以纳米级别的炭黑(CB)、多壁碳纳米管(CNT)和石墨烯微片(GNP)填充热塑性塑料聚丙烯(PP)制备纳米复合材料,并对其动态黏弹性,多尺度流道中黏度尺寸依赖性以及基于PVT(压力-比容-温度)特性的黏度压力敏感性进行了实验研究。利用旋转流变仪在振荡模式的小幅应变条件下对纳米复合材料的动态模量、损耗因子和复数黏度在内的动态流变特性参数进行测量,发现制备材料的模量和黏度在低应变速率区域对扫描频率具有很强的关联性且均随着纳米粒子质量分数的增加呈现递增趋势。然而三种纳米填料复合材料体系中质量分数超过2%时才会明显比PP模量大,PP/CNT在CNT质量分数达到2%时会发生流变阈渗效应。在毛细管流变仪中对三种复合材料流经不同直径口模中的流变实验中发现,在剪切速率和加热温度相同的条件下,小尺寸口模中的黏度要小于大尺寸口模中的黏度。以不同口模中所对应的熔体黏度偏差百分比表征黏度尺度效应的强弱。三种复合材料均随纳米粒子含量的增加黏度尺度效应有减小的趋势,提高熔体温度则会导致材料的黏度尺度效应的增强而剪切作用加强则会弱化黏度尺度效应。此外,对三种材料壁面滑移研究发现复合材料在流道中的滑移速度与纳米颗粒、应力水平以及温度相关。采用间接法利用复合材料的PVT数据和黏流活化能得到了材料的黏度压力敏感性系数。三种复合材料的压力系数则随着粒子含量的增加而逐渐减小的趋势。此外从理论分析和计算公式来看温度升高会增大材料的黏度压力敏感性系数,而升高压力则会减小该系数。