我国人均水资源占有量持续下降,微灌技术对提高水资源利用率、促进农业增产增收、保证国家粮食安全起到至关重要的作用。虽然我国在节水灌溉器的研制方面取得了一定进展,但依然存在制造过程复杂、成型效率低、维护与回收再利用困难等缺陷。针对该问题,本文在团队自行研制体积拉伸流场主导的偏心转子挤出机基础上,采用挤出发泡吹塑一步法,在较短热机械历程下制造出新型低密度聚乙烯（Low-density polyethylene,LDPE）基与全生物降解的聚乳酸（Polylactic acid,PLA）基多孔微灌带,并对其微观结构与水力性能等关键指标进行了深入研究。主要工作如下:首先,分析了偏心转子挤出机输送特性及原理,并基于体积拉伸流变主导的塑料挤出特性制备了LDPE基发泡材料,通过在LDPE2426H基体中加入纳米炭黑（Carbon black,CB）、LDPE2520D、聚苯乙烯（Polystyrene,PS）、过氧化二异丙苯（Dicumyl peroxide,DCP）交联剂等不同材料,提高熔体强度及泡孔成核密度进行挤出发泡以改善泡孔结构,探究复合、共混与交联对聚合物泡沫材料结构与性能的影响。结果表明:多相多组分物料在体积拉伸流场下挤出发泡实现了良好混合分散,显著降低泡孔尺寸、提高泡孔密度与孔隙率,从而改善泡孔结构,明显提高泡沫性能。其次,利用偏心转子挤出机挤出发泡吹塑过程的双向拉伸破孔机制,构建微灌带内部的多孔多通道微观形态,制造出具有不同孔隙率与开孔率的多孔微灌带,研究了其综合性能与开孔机理。实验表明:拉伸或吹胀作用均可对泡沫进行良好地破孔,两者协同作用可实现更高的破孔效率,且开孔更为均匀,过高的拉伸比与吹胀比均会降低孔隙率与开孔率;拉伸比为2.0、吹胀比为1.2时,孔隙率与开孔率达到最高值;添加相容或不相容的第二相、交联或纳米复合可有效提高微灌带的孔隙率与开孔率,但不同材料体系在拉伸与吹胀过程中的开孔效率与机理有所差异,含有不相容硬相PS的LDPE基发泡材料开孔效率最低。接着,研究所成型的LDPE基多孔微灌带的水力性能,以及拉伸比与吹胀比、泡沫微观结构与水力性能之间的关系,并进一步剖析了微灌带渗流特性。结果表明:多孔微灌带的压力与流量关系符合指数关系,流态指数x介于0.9～2.0间,在很低压力下实现了微流量灌溉,具有良好的水力性能,且流量调节范围大;开孔率越高,流态指数x与渗透率K越大,渗水均匀度越高;拉伸与吹胀协同破孔可提高开孔均匀度,降低多孔微灌带的流态指数;适当的开孔率与灌溉压力可提高灌水均匀度。最后,采用本文所提出的挤出发泡吹塑一步法成型工艺,制备出全生物降解的PLA/聚丁二酸丁二醇酯（Polybutylene succinate,PBS）/有机蒙脱土（Organic montmorillonite,OMMT）纳米复合材料及其多孔微灌带,并研究了其力学性能、微观结构、水力性能等综合性能,探究PBS与OMMT对材料结构及性能的影响规律。实验表明:PBS形成原位亚微米级纤维,有利于材料的强韧化;OMMT在拉伸流场中实现了良好的分散、插层和剥离,并主要分布于PBS中和PBS/PLA界面上,其余以剥离态分布于PLA中,大幅提高了泡孔密度与孔隙率,降低了泡孔尺寸与表观密度;其水力性能与LDPE基多孔微灌带类似,压力与流量间符合指数关系,流态指数x介于0.9～1.7之间。本文所制备的多孔微灌带具有加工热历程短、成型过程简单、制造成本低、渗流特性好与流量调节范围大等优点,有望在使用过程中实现自适应的微流量节能灌溉,对推动多孔微灌带大范围应用具有重要的现实意义。