转子构型是影响混炼设备混炼特性的重要因素。本文针对一维碳材料(碳纤维、碳纳米管)填充聚合物的制备,以提高填充改性复合材料性能为目标,探讨密炼机转子结构和工艺条件对混合材料性能的影响。利用POLYFLOW软件对密炼机叠片式转子和螺旋角分别为67.5°和40°的新型高拉伸腰鼓形转子的混炼流场特性与混炼过程进行了模拟；并对其压力、剪切速率的分布特点进行了讨论,对流场的解聚能力和分布混合能力及其影响因素进行了分析。在此基础上,采用上述3种转子分别制备碳纤维、碳纳米管填充聚偏氟乙烯复合材料,并对所获得的复合材料的导电、导热特性和机械性能进行了表征,探讨了流场特性对共混物微观相畴特性、物理特性、机械性能的影响。研究得出以下结论：(1)叠片式转子具有较强的剪切作用,有利于分散混合；而腰鼓形转子混炼流场中拉伸流所占比例较高,有利于分布混合。叠片式转子分散混合能力最强,螺旋角为40°的腰鼓形转子分布混合能力最强。(2)腰鼓形转子混炼流场中较弱的剪切作用可以保留复合材料中较长的碳纤维残存长度,其较强的分布混合能力有利于碳纤维在复合材料中均匀分布；采用螺旋角为40°的腰鼓形转子制备的复合材料中碳纤维残存平均长度为435μm,较采用叠片式转子长257μm,拉伸强度高15MPa。(3)碳纳米管改性复合材料制备实验表明较高的剪切作用有利于碳纳米管在聚偏氟乙烯中的分散。采用叠片式转子制得的复合材料中碳纳米管分散效果最好,体系形成渗流网络,复合材料体积电阻率为106Ω-cm；而采用腰鼓形转子制备的复合材料中碳纳米管团聚较明显,体积电阻率为1014Ω·cm。