聚合物共混已取代合成新的聚合物而成为制备高性能聚合物材料最重要的方法。混合效果直接影响共混体系的结构和形态,进而影响所制备材料的物理和化学性能。然而,由于聚合物熔融加工是在聚合物链结构、多相界面与剪切和拉伸复杂流场等多尺度下发生的流动、反应和分散过程,且往往需添加一些不容易检测的微量组分如相容剂和改性剂等改善聚合物共混物的性能,因此,为了制备性能优异的聚合物共混物,需深入理解共混加工过程,尤其是微量组分在聚合物中的分散。论文设计并合成了具有荧光示踪特性的大分子示踪剂PS-MAMA (PSt-g-MAMA),结合荧光在线检测、离线紫外检测和数值模拟等三种方法,从混合时间、混合效率、分散系数及流场特性等多角度,在自制的间歇混合器中分别考察了混合模式、加工温度和混合转子等因素对微量PS-MAMA在相容体系聚苯乙烯(PS)和不相容体系聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的分散行为的影响。论文取得了以下研究成果：(1)对比不同混合模式下的微量组分PS-MAMA在PS中的混合,结果表明方波混合模式的混合指数高,完全混合时间是匀速模式下的1.67倍。这是由于匀速混合模式以剪切流为主,尽管可以在更短时间内形成稳定的层流,但是层与层之间的混合较慢；而方波混合模式是以拉伸流与剪切流周期性交替作用为主,加快了微量组分PS-MAMA熔体拉伸变形成为稀薄的薄层并进一步破裂通过体积扩散的方式分散到均相体系PS中。可见,微量组分在相容体系中的分散行为主要依赖于混合流场的特性。(2)微量组分在相容体系分散过程中,提高转子的剪切强度,可以加快转子附近区域流体混合,从而增强方波混合模式的混合能力。升高混合温度对聚合物熔体流场特性影响不大,但会减小体系的粘度,尽管使得靠近转子的区域混合增强,但是远离转子靠近混合腔壁面的区域混合减弱,最终造成分散能力减弱。(3)对于不相容体系,方波混合模式所产生的拉伸流场可以加快微量组分的拉伸、变形和破碎,比以剪切混合为主的匀速混合模式更具优势。并且,搅拌转子对非均相体系中微量组分的分散影响只有对均相体系中这一影响的一半左右。这主要是相界面的存在大大限制了聚合物熔体中微量组分与母体相间的层间分散。因此,微量组分在相容体系中的分散行为不仅依赖于混合流场的特性,而且与相界面有关。