采用系统实验和理论模拟相结合的方法进行研究。自行研制新的连续式混沌混炼装置，以普通流场难以加工的聚合物共混物和聚合物基纳米复合材料体系为研究对象，进行系统的实验，研究形态和性能；通过理论模拟得出混沌混炼的流场参数，包括速度分布、停留时间分布、速率分布、应变分布、Poincare映射和李雅普诺夫指数等。对比分析模拟和实验结果，以材料的流变性能为桥梁，建立混沌混炼流场特征参数与材料形态和性能之间的定量关系，把流场特征参数和流变性能作为监控聚合物加工过程中形态演变和性能的一种灵敏的手段，实现通过控制混沌混炼的流场参数制备形态和性能可控的材料、采用面大量广的通用高分子材料生产高性能、功能化制品（如汽车用高强度材料、导电材料、高阻渗性包装薄膜等）奠定基础。使数值模拟、理论分析和实验研究相协调，促进对混沌混炼诱导聚合物共混物和纳米复合材料形态演变以及高性能化和功能化所出现的新现象和新规律的创新研究。