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)運動變?yōu)橹本�運動進(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。
（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)過程實行擠出、定型、牽引、切割的聯(lián)動控制，保證了生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化，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時，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)量聚乙烯的熔點以上時，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特結(jié)構(gòu)，熔體粘度低，成型加工流動性好，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，添加價格低廉的復(fù)合型流動改性助劑，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)計不合理，將無法實現(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停時出。
    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現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)生產(chǎn)，這時單純的改善超高加工流動性的工藝配方，雖通過了實驗卻在實際擠出管材時尤其是擠出較大的直徑管材時所常常遇到的難題。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，從而實現(xiàn)了超高穩(wěn)定連續(xù)擠出的工業(yè)化生產(chǎn)。