填充型高分子复合材料是实现聚合物低成本化、功能化（如导热、阻燃）的重要途径。通过填充大量无机或有机填料，此类复合材料能够显著提升刚性、尺寸稳定性并赋予其特殊功能性，广泛应用于汽车、电子及环保产业等行业。然而，实现高填充复合材料的加工极具挑战性：随着填充量的剧增，熔体粘度呈指数级增长导致流动性急剧恶化，同时填料易团聚分散困难，且配合高硬度填料对挤出设备造成严重磨损。另外在填料过程中会带入大量空气，可能会导致冒料、物料输送不稳定等问题。因此，如何在保证填料均匀分散的前提下实现稳定挤出，保证产品质量，是此类材料挤出过程中的难点。
Ludovic作为一款专业的同向啮合双螺杆挤出全工艺仿真软件，通过一维快速仿真技术为工艺优化提供了强大途径。该软件允许用户自由构建螺杆构型、调整螺纹元件排布，并结合DOE实验设计功能，可快速虚拟筛选数千种工艺参数组合来优化生产条件。Ludovic能够预测沿螺杆方向的填充率、温度分布、压力变化及剪切速率等关键参数。Ludovic内置Maron &Pierce模型和Kriegher-Dougherty模型，可以考虑高浓度悬浮体系的流动行为，模拟高填充物料的挤出过程。针对高填充物料常出现的“排气口冒料”难题，可通过捕捉局部压力与填充率过高的节点，指导调整喂料量或排气口位置加以解决。Ludovic可实现挤出过程的预测与控制，不仅大幅降低了物理试错成本和研发周期，更为高填充复合材料从配方设计到工业化放大生产提供参考。
下面通过一个案例演示填充型高分子复合材料挤出过程仿真。
材料
滑石粉
PPH+滑石粉作为配
PPH+滑石粉混合物粘度计算-Kriegher-Dougherty模型
模型参数确定：V max = 0.74、B = 1.5
60% PPH+40% talc，总喂料量：6 kg/h，转速：800 rpm。