在传统螺杆塑化输运加工过程中，人们将聚合物的塑化输运过程分为固体输送、熔融、熔体输送三个阶段，其中熔融过程占据绝大部分塑化输运能耗，而且熔融过程对聚合物塑化效果、共混物混合效果和产品性能等会产生严重影响。目前剪切形变支配的聚合物单螺杆塑化熔融机理研究已经形成比较完善的理论体系。体积拉伸形变支配的叶片挤出机工作方式和塑化输运机理与传统螺杆完全不同。因此，传统剪切形变支配的聚合物塑化熔融机理并不适用于叶片挤出机塑化熔融过程。研究体积拉伸形变支配的聚合物塑化熔融过程及机理，深入探讨不同参数对塑化熔融过程的影响，有利于优化设计叶片挤出机，对体积拉伸形变支配的聚合物成型加工理论的发展和完善具有重要的科学意义与现实意义。通过分析当前聚合物熔融可视化技术和叶片挤出机由若干组叶片塑化输运单元构成的结构特点，自主研制了具有可视化效果的组装式叶片挤出机。以物料LDPE.、HDPE、PP和PS作为载体，组装式叶片挤出机可视化实验研究表明物料在叶片塑化输运过程中呈现不同形态，根据这些物料形态变化将体积拉伸形变支配的聚合物塑化熔融过程分为全固体、富固体和富熔体三个熔融阶段。在全固体熔融阶段，固体颗粒会产生大的塑性变形。在富固体熔融阶段，固体熔融所需的VPCU组数随着偏心定子温度的降低和转子轴转速的减少而增加。在富熔体熔融阶段，固体颗粒的熔融所需VPCU组数随着转子轴转速的提高而减少，偏心定子的温度对富熔体熔融阶段固体物料熔融过程影响不大。全固体熔融阶段的熔融机理主要是以压力诱导熔体迁移和塑性能量耗散为主，富固体熔融阶段主要是以压力诱导熔体迁移为主，而富熔体熔融阶段主要是以粘性能量耗散为主。首次比较完整地建立了体积拉伸形变支配的全固体熔融阶段、富固体熔融阶段和富熔体熔融阶段熔融的物理和数学模型，并获得了全固体熔融阶段的单容腔输送能力、全固体压力、固体温度分布、压力诱导熔体迁移和塑性能量耗散熔融量，富固体熔融阶段的压力诱导熔融量和富熔体熔融进料阶段和压缩阶段最难熔固体颗粒ξ的熔融厚度的解析解。固体压力开始随着推进叶片旋转角度缓慢上升，然后到达一定角度之后急剧上升，因此根据压力的变化将固体颗粒变化分预压阶段和塑压阶段。在预压阶段固体颗粒没有产生塑性变形，固体压力小而且基本无变化，而在塑压阶段固体颗粒产生大的塑性形变，固体压力急剧上升。全固体熔融阶段塑性能量耗散熔融量随着固体颗粒最大压力的增加而线性增加，随着VPCU的偏心距和1st VPCU的叶片长度的增加而线性增大，转子轴的转速对PED熔融过程没有影响。全固体熔融阶段和富固体熔融阶段的压力诱导熔体迁移熔融量与转速呈反比，与固体压力的四分之一次方成反比，与偏心定子温度的四分之三次方呈正比。因此随着转速的提高压力诱导熔体迁移熔融量下降，需要更多组数的VPCU来完成富固体熔融阶段。富熔体熔融阶段所需的VPCU组数取决于最难熔固体颗粒ξ，最难熔固体颗粒ξ的熔融厚度根据固体颗粒ξ处于单容腔位置的不同而不同，当固体颗粒ξ处于单容腔中部时的熔融厚度要远远大于固体颗粒处于前叶片处的熔融厚度。固体颗粒ξ在一个VPCU中总的熔融厚度随着转速的升高而升高，偏心定子温度对其影响不大。最后，采用物料LDPE对理论模型进行计算，各个模型的理论预测与可视化叶片塑化输运单元装置和组装式叶片挤出机的实验结果有比较好的一致性。