报道了一种新型的高分子材料熔体混合方法及相应的混合装置。利用该混合装置，详细研究了碳纳米管（CNT）负载量、转速和混合时间对CNT/超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纳米复合材料形貌和性能的影响。在不使用任何添加剂或溶剂的情况下，成功地实现了碳纳米管在难降解UHMWPE中的均匀分散。差示扫描量热分析结果表明，当碳纳米管的质量分数为1%时，复合材料的结晶度提高了13.8%。随着转速的增加，最大结晶度增加13.5%，然后略有下降。混合时间对结晶度影响不大。流变学测试表明，CNT负载对储能模量/复合粘度的影响是由于UHMWPE选择性吸附到CNT表面导致的粘度降低与互连聚合物-纳米管网络形成导致的粘度增加之间的竞争。储能模量/复合粘度随转速/混合时间的增加而降低。这是长分子链选择性吸附到碳纳米管表面及其热机械降解的协同结果。结果表明，以拉伸应力为主的混合过程是通过熔融混合制备碳纳米管/超高分子量聚乙烯纳米复合材料的一种简单、有效的绿色方法。