聚合物加工中塑化和混炼的效果直接决定了产品的质量。锥形螺杆挤出机螺杆纵向的压缩性能，差速双螺杆捏合机螺杆横截面上的拉伸压缩性能，对塑化混炼场都起到了强化作用。将锥形螺杆挤出机与差速双螺杆捏合机相结合得到了一种新的机型，锥形差速双螺杆混炼机。本论文在锥形螺杆挤出机和差速双螺杆捏合机研究的基础上初步分析设计了锥形差速双螺杆混炼机。（1）锥形螺杆挤出机：由于单螺杆挤出理论是挤出机的研究基础，本部分对槽深渐浅的平直螺杆和内外锥角相同的锥形螺杆分别进行挤出理论的推导和分析。对于锥形螺杆挤出机，固体输送段建压能力、产量都有所增加，而消耗功率降低；熔融段长度减小。（2）差速双螺杆捏合机：由于差速双螺杆捏合机两个转子存在速度差，两个转子在旋转过程中对物料具有很强的拉伸压缩效果，有利于塑化和混炼的进行。流场进行模拟研究，发现随着差速比的增大，端面混合效果反而降低，差速比5:1的纵向混合能力与自洁能力都较好。（3）表征研究：无论是锥形螺杆纵向的压缩，还是差速螺杆端面的拉伸压缩，都与压力场紧密相关。本部分针对压力对熔融和凝固的影响进行超声波表征研究。超声波振幅和声速可以表征聚合物的熔融和凝固过程，并能反映出压力对熔融和凝固的影响。（4）设计部分：将锥形螺杆挤出机与差速双螺杆捏合机的优点相结合得到锥形差速双螺杆混炼机。对锥形差速双螺杆混炼机螺纹元件和捏合盘的设计进行了简单介绍。