近年来,人们对于高分子复合材料的制备、使用以及回收有了越来越高的要求。因此,高分子复合材料是否可以无害处理或重复利用成为了大家关注的焦点之一。高分子同质复合材料(Single-polymer Composites,简称SPC)是解决材料重复回收再利用的有效手段之一,它是由相同化学结构的高分子增强相和基体相或同一类型的高分子材料组成。与传统的异质复合材料相比,SPC在熔融可回收方面有着极大的优势和发展前景。然而,目前制备SPC的方法通常需要复杂的制备过程、高昂的制备成本和较低的生产效率,严重制约着SPC的进一步发展。通过一种简单、高效和连续化的方法制备出低成本的SPC仍然是一种挑战。因此,开发出一种简单、高效和连续化制备低成本SPC的工艺迫在眉睫。众所周知,热塑性高分子挤出成型具有生产效率高、连续和无有机溶剂使用等优点,成为当今制备高分子复合材料的常用方法之一,而且大部分热塑性塑料都能用其进行成型加工。如何将挤出成型应用到SPC的制备,是当前研究学者比较关注的问题。本文受挤出电缆的包覆口模启发,自行设计了可应用于SPC制备的直角式包覆口模。以低成本且易熔体成型加工的聚丙烯(Polyproplene,简称PP)为基体相,PP纤维为增强相,通过控制挤出温度,制备了聚丙烯同质复合材料(Polyproplene Single-polymer Composites,简称PP-SPC),并对其性能进行了研究。主要的结果如下:(1)根据挤出机口模的基本设计原则,对挤出机口模的特征参数进行了计算,其中特征参数包括:口模的内径、口模的外径、口模的长度、压缩角、压缩比和定型段长度等。运用三维软件Pro/Engineer wildfire 5.0对挤出机口模进行三维实体造型设计。对PP熔体在口模内的流动状态进行了合理的假设。根据假设,建立了数学模型和有限元模型,并利用CFD软件中POLYFLOW进行了数值模拟,根据压力场云图和温度场云图分析,压力降的数值较小,温度分布均匀,达到预期设计要求。然后,联系模具制造厂家对该口模按照设计图纸进行加工制造。(2)安装并调试好自行设计的挤出机口模,通过微型双螺杆挤出机进行PP-SPC的制备。深入研究了挤出温度对PP-SPC拉伸性能的影响。研究发现:在挤出机口模温度为162°C时,PP-SPC与PP基体相比,拉伸强度提高最明显,拉伸性能提升了23.25%。随着温度的进一步升高,PP纤维对于提高SPC的拉伸性能贡献率逐渐减小。通过DSC和XRD对其结晶度进行理论计算,在挤出机口模温度为162°C时,结晶度最高。通过DMA测试,随着挤出机口模温度的升高,储能模量增加,玻璃化转变温度(T_g)向高温移动,说明分子间作用力增大。此外,光学图片显示,在纤维处于部分熔融状态,纤维诱导的横晶结构,增强了纤维与基体间的界面黏结。本文通过自行设计的挤出机口模为PP-SPC的连续化制备提供了一种新的思路和途径。