混沌混合是一种新型的聚合物共混方法,被认为是解决层流域混合的最好方式,其通过反复的拉伸折叠作用,使聚合物共混物分散相在混合初期形成的层状结构数目呈指数型增长,因此混合效率非常高,同时通过混合时间可调控相形态。数值模拟结果证明非周期性混沌混合具有更好的混合效果,而目前实验研究都集中于周期性的混沌混合,非周期性混沌混合的规律仍不明确,同时混沌混合对含相容剂的聚合物共混体系的影响也不清楚。本论文采用数值模拟方法研究了周期性与非周期性混沌混合的混合特征。通过实验方法比较了传统混合器Brabender中的混合与二维混沌混合器中周期性和非周期性的混沌混合,探讨了在PA6/PP共混体系中分散相相形态的演变规律及特征。并进一步将混沌混合应用于含相容剂前驱体PS-co-TMI的PS/PA6共混体系,研究混沌混合对相形态影响。论文取得了以下的研究成果：1)根据获得混沌混合的方式,设计制作了二维混沌混合装置。通过编程实现搅拌转子速度按照指定的波形(周期性Sine和Square波形,非周期性递归序列(RP)和限制性随机序列(RRS))变化,获得混沌混合的效果。2)由数值模拟的Manas-Zloczower昆合指数分布,周期性的Sine波形能获得较好的分散混合效果,Square波形会产生不利于混合的弱拉伸区域。非周期性的RP和RRS波形与Square波形有相似的结果。由庞加莱图中发现Sine波形存在明显的规则岛,RP和RRS波形能提供更好的分布混合效果。3)在Brabender流变仪中,强剪切有利于减小分散相粒径,但其分布较宽,而且其相形态转变较快,无法进行有效调控。而周期性和非周期性的混沌混合,减缓了相形态的演变时间,分散相相形态转变的速度快由到慢的顺序为RP> Sine> Square>RRS,通过混合时间的调控可获得特定相形态的共混物。其中非周期的RP波形获得的共混物其分散相粒径较小,且粒径分布窄,混合效果好,因为其有效的消除了规则岛。周期性的Sine波形也能获得较好的结果,因其连续混合的特点,能有效避免类Square波形混合下存在的弱拉伸区,对纤维结构的拉伸更加充分。4)相容剂前驱体PS-co-TMI在混合过程中原位生成接枝相容剂PS-g-PA6,起到了原位增容的作用。由PS-co-TMI的相容过程,直链的相容剂前驱体比与其对应的接枝相容剂更容易扩散到相界面,同时相容剂前驱体的反应加速了相容过程,这两方面的因素加快了相容剂发挥作用。所以相容剂前驱体应加入不与其反应的那一相中,本文中PS-co-TMI应加入基体相PS中。混沌混合产生的分散相薄层厚度呈指数型减小,加快了相容剂向界面的扩散,同时相界面积也急剧增大,促进了相容过程。相容剂对于共混物分散相粒径的减小作用要大于单纯通过改善混合方式的方法,两者可以协同作用进一步细化分散相的粒径。