丁基橡胶以其优良气体阻隔性而广泛应用于轮胎生产，成为生产轮胎内胎及气密层不可替代的原材料。我国是轮胎生产和消费大国，面对国外丁基橡胶生产技术的垄断，国内生产能力有限的现状，相关企业不得不大量依赖进口，导致国内市场需求与价格完全受制于人。为了解决以上问题，北京化工大学博士生导师、青岛科技大学泰山学者杨卫民教授提出用一种新的叠层高分子复合材料，即非丁基橡胶复合材料，来取代丁基橡胶和卤化丁基橡胶，将其作为各种轮胎的内胎、无内胎轮胎和密封制品的气密层材料。该材料不仅具有优异的气体阻隔性，而且价格便宜、成型工艺相对简单。本文旨在研究非丁基橡胶叠层复合材料的加工方法及其成型装备的模具设计和制造，通过微纳叠层共挤技术，设计并制造出用于加工非丁基橡胶叠层复合材料的新型微纳叠层共挤出成型装备。成型装备主要由两台或多台挤出机、汇流器、叠层器、口模等部分组成。其中，作为该成型装备的核心组成部分的叠层器是由本实验室自主开发研制的，已申请多项国家专利。高分子材料熔体在叠层器中经过分割—扭转90°同时展开—汇流过程，实现叠层复合。叠层器设计、制造工艺简单，精度容易保证，并且能够极大地提高对物料的适应性。本文在对非丁基橡胶叠层复合材料加工方法及其成型装备的模具设计及制造进行研究的过程中，对叠层复合材料成型装备的叠层器流道进行了流场分析。本文以既已开发研制出的叠层器为模型，运用专用于粘弹性材料模拟的CFD软件POLYFLOW对叠层流道的多种模型进行了流场分析，包括叠层流道的单一物料挤出模拟以及两种不同物料的共挤出模拟。在共挤出模拟中，从控制入口体积流率的角度来描述复合熔体流动稳定性的问题，包括挤出物的形态和活动交界面位置的确定等，为后续的相关实验提供了有力的理论支持。