單螺桿擠出機(jī)擠出超高分子聚乙烯管材技術(shù)是通過螺桿的塑化和推進(jìn)作用，真正實(shí)現(xiàn)了超高管材的連續(xù)擠出，效率顯著提高，使超高的加工技術(shù)上了一個(gè)新的臺階。

    世界上最早研制超高單螺桿擠出成型技術(shù)的是日本三井石油化學(xué)公司，于1971年開始研究超高棒材擠出技術(shù)，1974年投入生產(chǎn)，采用Φ65型單螺桿擠出機(jī)可生產(chǎn)10種不同規(guī)格的圓棒。據(jù)報(bào)道作新工業(yè)公司開發(fā)成功并正式出售超高長短管材，長管材Φ50mm，L=4m，短管材壁厚0.5-1mm直徑3mm以上，擬取代氟塑料管，準(zhǔn)備向半導(dǎo)體行業(yè)和醫(yī)療部門正式出售。我國北京塑料研究所在六五和五七期間研制出超高單螺桿擠出機(jī)成型工藝，采用Φ45、Φ65單螺桿擠出機(jī)擠出了超高棒材。中國煤炭經(jīng)濟(jì)學(xué)院采用SJ-90單螺桿擠出機(jī)經(jīng)改造并配以模具后擠出Φ73×5mm管材。清華大學(xué)、中科院化學(xué)所等院所近年來也進(jìn)行了超高擠出成型工藝配方的研究。
    北京化工大學(xué)塑料機(jī)械及塑料工程研究所于1994年成功的研制出Φ45型超高專用單螺桿擠出機(jī)擠出了棒材小管材片材及線材，從設(shè)備根本上解決了單螺桿擠出的難題，并進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)及理論研究，充分掌握了超高的螺桿輸送機(jī)理，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了理論基礎(chǔ)。1995年該所承擔(dān)中國石化總公司項(xiàng)目，取得了Φ65型單螺桿擠出機(jī)擠出管材技術(shù)工業(yè)化的成功，目前已形成UG系列單螺桿擠出機(jī)擠出超高管材技術(shù)可生產(chǎn)Φ16-400mm和更大直徑的各種規(guī)格超高分子量聚乙烯管材。
 （一）工藝路線 
 以UG系列超高單螺桿擠出管材技術(shù)為例，其工藝路線為：原料配混-擠出機(jī)內(nèi)熔塑化-模具成型-冷卻定型-牽引-定長切割-自動(dòng)堆放。
 混料  使用高速混合機(jī)，將超高樹脂、加工助劑等物料通過高速攪渾得到均勻的分散，并通過摩擦生熱除去所含的水分。
（二)塑化擠出
混合完畢的物料從料斗喂入擠出機(jī)，經(jīng)加料、壓縮、熔融、均化等過程，在外加熱和螺桿剪切作用下，由粉狀固體逐步變化為高粘彈性體，并連續(xù)經(jīng)機(jī)頭擠出。
(三) 模具成型
在適宜的設(shè)定溫度下，從擠出機(jī)擠出來的超高熔體通過過濾板由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本�運(yùn)動(dòng)進(jìn)入管材模具，經(jīng)過分流筋后逐步在成型段融合為管狀型胚。
（四）冷卻定型
從模具擠出的熱管胚進(jìn)入冷卻定徑裝置，物料的溫度逐漸下降，直至降到室溫為止，這時(shí)管胚在始終保證外部形狀的情況下固定定型。
（五)牽引
已成型的管材在牽引裝置的作用下均勻地向前移動(dòng)。
（六）切割
在光電信號的控制下，通過旋轉(zhuǎn)飛刀式切割機(jī)來完成管材的定長切斷，并使斷面平整。
（七)堆放
（八)被切斷的管材前移，在光電信號的控制下被機(jī)構(gòu)推到側(cè)邊碼放在來，在由工人搬走。
上述生產(chǎn)過程實(shí)行擠出、定型、牽引、切割的聯(lián)動(dòng)控制，保證了生產(chǎn)的連續(xù)化和自動(dòng)化，操作簡單，過程穩(wěn)定，管材長度可任意設(shè)定。
2 工藝條件
 為了使超高能夠在普通擠出機(jī)上進(jìn)行擠出加工，人們通過共混改性的方法改善超高的流動(dòng)性能，如中相對分子質(zhì)量聚乙烯共混改性、液晶聚合物改性。
  將超高與一定比例的中相對分子質(zhì)量聚乙烯進(jìn)行混合，該中相對分子質(zhì)量聚乙烯在超過其熔點(diǎn)時(shí)，行為極像液體，因此當(dāng)把超高與中相對分子質(zhì)量聚乙烯的混合物加熱到中相對分子質(zhì)量聚乙烯的熔點(diǎn)以上時(shí)，超高粉料懸浮在中相對分子質(zhì)量聚乙烯的液相中，形成一種可泵送的漿液物質(zhì)。
添加中相對分子質(zhì)量聚乙烯可改進(jìn)超高樹脂的加工性能，但同時(shí)也使超高的某些物理性能下降，如沖擊強(qiáng)度，耐腐蝕性等，如果加入低于百分之一的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成核劑，熱解硅石，即可減少中相對分子質(zhì)量聚乙烯對超高物理性能的影響。采用的成核劑顆粒要小，表面積大，粒徑尺寸為5-10μm表面積為100-400平方米。

液晶共混改性
    清華大學(xué)化工系高分子系研究所采用液晶高分子對超高進(jìn)行共混改性，獲得流動(dòng)性較好的超高分子量聚乙烯合劑，從而可采用單螺桿擠出機(jī)加工超高分子量聚乙烯管材，改性成功后還可嘗試在生產(chǎn)超高分子量聚乙烯襯板上進(jìn)行共混。
    LCP是20世紀(jì)80年代中期才工業(yè)化的一種高性能工程材料，是指定在一定條件下形成液晶態(tài)的高分子。 LCP的分子鏈為棒狀剛性鏈或半剛性鏈的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，熔體粘度低，成型加工流動(dòng)性好，采用原位復(fù)合技術(shù)，對超高的加工性能進(jìn)行改性。
   在保證品質(zhì)性能的前提下為了盡量減小擠出阻力和功率消耗，添加價(jià)格低廉的復(fù)合型流動(dòng)改性助劑，以內(nèi)潤滑和外潤滑的方式降低熔體粘度和對設(shè)備的粘附，并提高熔體強(qiáng)度以保證管胚的順利牽引。
    研究表明如果螺桿、管機(jī)頭。工藝配方某一方面設(shè)計(jì)不合理，將無法實(shí)現(xiàn)擠出的連續(xù)化和穩(wěn)定化，甚至得不到完整的管胚，可能出現(xiàn)下列現(xiàn)象:
    管胚在模具口處發(fā)生開裂
    管胚在圓周方向的不同局部處無規(guī)律的交替出料而不能形成完整的管胚。
    雖然形成完整管胚但時(shí)停時(shí)出。
    管胚熔體強(qiáng)度不足而被牽引力拉斷。
    一但出現(xiàn)上述現(xiàn)象，雖年能擠出卻根本無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)生產(chǎn)，這時(shí)單純的改善超高加工流動(dòng)性的工藝配方，雖通過了實(shí)驗(yàn)卻在實(shí)際擠出管材時(shí)尤其是擠出較大的直徑管材時(shí)所常常遇到的難題。UG系列單螺桿擠出技術(shù)從設(shè)備和工藝配方兩方面著手，克服了這些現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)了超高穩(wěn)定連續(xù)擠出的工業(yè)化生產(chǎn)。