现如今,随着工业的不断发展,聚合物在生产加工中的应用愈来愈广泛。单一的聚合物已经不能被直接使用,而是通过在聚合物中加入一些添加剂对其进行改性,从而获得满足多方面使用要求的新型高分子材料。材料这一改性的过程其实也就是材料混炼的过程,在这一过程中,材料混炼的效果将直接影响其使用性能以及使用寿命,而转子作为混炼设备的核心部件,对材料的混炼结果有重大影响。所以本文对小型实验用密炼机(50ml)转子进行研究,具体工作如下:首先,基于异步转子密炼机的混炼机理,对异步Roller型转子进行了力学分析,然后分别建立了不同外形参数值下转子的物理模型进行加工生产,并且还建立了转子的数学模型以及有限元模型。其次,运用Polyflow流体仿真软件对转子混炼过程中的压力场、速度场、粘度场、剪切速率场以及混合指数场进行三维流场仿真分析,并且针对不同外形参数值下的转子在特征线上各场量变化情况进行对比求解,并结合转子混炼机理进一步分析各参数变化对物料混炼过程中的轴向循环能力和混合效果的影响。最后,对加工生产的不同参数值下的密炼机转子进行实验研究,结合流体仿真结果进一步分析得出,在本论文研究的转子外形参数取值范围内,密炼机转子棱螺旋角越大,转子对物料的轴向循环能力和混炼效果会越好,而对于转子楔入角来说,不同楔入角的转子对物料的轴向循环能力影响不大,并且在楔入角取值范围内,楔入角越小,对物料的混炼效果越有利。