聚合物流变相态学是研究聚合物加工过程中加工—流变—相态—性能之间相互关系的科学。研究同向双螺杆挤出过程流变相态学，可以优化加工条件，改善加工流变性能，预测并控制共混物的相态结构，从而达到所需的物理机械性能。 同向双螺杆挤出机由于流动及机理的复杂性，其理论研究还很不充分。目前螺杆构型、加工工艺的选择还是依赖于经验、直觉和大量的实验研究。本文从流变相态学理论出发，应用群子统计理论及流动可视化等研究方法，研究了双螺杆中共混物沿程相态变化，建立了双螺杆挤出过程中共混物相态发展物理模型，从理论上预测了螺杆构型、加工条件(螺杆转速、挤出产量、温度)对共混物形态结构变化的影响。本研究可以为优化聚合物共混工艺，优化螺杆设计，控制共混物相态结构提供理论指导。 本文通过对模型共混物HDPE／PS的实验研究，建立了双螺杆共混过程分散相颗粒破碎的物理模型。在熔融段，分散相相畴尺寸通过片状结构的形成和破碎快速减小；在熔体输送段，共混物相态变化是分散相颗粒破碎和聚集之间竞争的结果。 本文通过对双螺杆挤出过程的流场分析和流变相态学计算，预测了不同螺杆构型、不同加工条件对共混物相态结构变化的影响。实验结果与理论预测值基本相符，证明了所建立的理论模型和计算方法的正确性。 共混物的分离尺度降低主要发生在双螺杆的熔融段，共混物在熔融段的相态变化与其熔融或软化机理密切相关。本文利用可视化同向双螺杆挤出机研究了不同错列角捏合块以及反向螺纹元件对共混物熔融行为及相态变化的影响。研究发现，90°捏合块的熔融效果和混合性能优于反向30°捏合块，接近反向60°捏合块的熔融效果和混合性能。 本文最后利用群子理论对双螺杆挤出过程中分散相粒径分布以及分散相平均粒径随螺杆轴向位置变化规律进行统计，从能量角度阐明了双螺杆挤出过程中分散相颗粒破碎的难易程度，并从理论上预测了双螺杆中共混物相态发展过程。