大量研究表明,与以剪切作用为主导的聚合物加工设备相比,采用具有拉伸作用的混炼设备加工高黏度比聚合物两相体系,可以显著改善共混物的性能。鉴于三螺杆挤出机(三螺杆)与双螺杆挤出机(双螺杆)在结构上的异同,本文借助不同黏度比的HDPE/PP两相体系,揭示三螺杆相对双螺杆的剪切、拉伸流场的作用机制及其特有的混炼性能。首先对双螺杆与三螺杆进行区域划分,并且计算了各区域的剪切、拉伸作用的大小以及随工艺参数(螺杆转速与产量)和几何参数(螺杆导程与容积率)的变化规律。采用与实验完全一致的结构参数与工艺条件,研究双螺杆与三螺杆剪切、拉伸作用的大小,并建立起设备几何参数、流场作用与最终共混物性能之间的关系。结合三、双螺杆结构上的差异,综合考虑各区域剪切、拉伸作用的大小与各区域的数量,提出了流场作用范围的概念,为客观评价三螺杆混炼性能提供理论支持。对三螺杆所特有的中心区进行了合理的简化,提出了中心区“周向剪切”与“轴向拉伸”的理论模型,并分析该区域剪切、拉伸作用随几何参数与工艺条件的变化规律。三、双螺杆在流场作用方面的共同特点是,高剪切速率区域主要位于顶隙区与啮合区,但作用范围较小。而螺槽区的平均剪切速率较小,但存在拉伸作用,作用范围较大。三螺杆中心区的周向剪切速率处于较低水平,轴向拉伸速率与螺槽区的水平接近。研究表明,双螺杆在各区域的平均剪切速率略高于三螺杆,但作用范围不如三螺杆大。螺槽区的拉伸速率也高于三螺杆,但作用范围较小。三螺杆中心区“收敛-发散”交替性变化流道,是促进高黏度比(大于4)共混物中出现纤维状形态的主要因素,与双螺杆相比,由三螺杆制备的共混物,其冲击强度提高20%,弯曲性能提高17%。