聚合物形态控制学是聚合物材料科学中迅速发展的一个领域, 它主要是研究固态高分子材料的有序性及其形成过程 （结晶、形变等）对材料的化学、物理性能的影响。形态控制在聚合物自增强材料的研究中得到了极为充分的利用, 显示出巨大的开发潜力和广阔的工业前景。而所谓自增强就是利用特殊的成型方法（物理方法） 控制聚合物形态，在材料内部构造有序排列的伸直链晶体和串晶结构作为材料自增强相，从而大幅度提高其力学性能, 达到增强效果。这么好的方法，知道的人却很少。为了让大家对这个方法有明确的认知，今天迈尔斯小编我将给大家介绍超高分子量聚乙烯固态挤出法。
超高分子量聚乙烯是一种具有优异综合性能的线性结构的热塑性工程塑料, 其特点为相对分子质量很大，大到高达150万以上，分子链的支化度远低于普通的高密度聚乙烯，支化点小于1/100个。极高的相对分子质量使得超高分子量聚乙烯具有特殊的成型加工性能，熔体粘度高，几乎没有流动性；临界剪切速率很低，易发生熔体破裂。
目前, 虽然采用螺杆挤出能实现超高分子量聚乙烯制品的连续生产，但必须采用专用螺杆，并对超高分子量聚乙烯物料进行改性才能实现，这将导致制品性能有所下降，不能完全保留超高分子量聚乙烯的优异性能。而固态形变法是将聚合物在熔融温度以下加工的一种成型方式，是获得聚合物自增强材料的一种重要工艺。
固态形变法又可分为冷拉伸、柱塞式固态挤出、静水压式固态挤出和口模拉伸等方法。其中柱塞式固态挤出方法较为常见, 这种方法装置结构简单, 操作方便。其挤出成型原理是使聚合物在通过拉伸口模时产生强烈的变形, 使其大分子取向、晶粒细化、畸变、重结晶和微纤化等，从而得到比熔融挤出制品高得多的强度和模量。
其制备过程是将超高分子量聚乙烯粉料在该挤出机料筒熔融和封闭口模中压缩后加热到200℃, 保温一定时间, 达到均热后淬冷脱模, 得到超高分子量聚乙烯坯料。口模与固态挤出口模类似, 但末端封闭, 可以承受一定压力。将超高分子量聚乙烯坯料置于挤出机料筒和具有一定拉伸比的固态挤出口模中, 在一定的温度和压力下实现固态挤出, 得到超高分子量聚乙烯制品。
固态挤出和坯料的制备均由柱塞式固态挤出机实现。该挤出机的工作原理为由手动油泵提供挤压力, 系统压力放大比为16，料筒内压力可达256 MPa，并随口模收缩而增大；温度控制由具备PID自整定功能的单路温控系统实现。
以上就是迈尔斯小编对新型超高分子量聚乙烯固态挤出法的介绍，我们可以通过加工方法和加工条件来控制增强相的尺寸及其分布，使之处于分子结构和超分子结构的范围，可极大地提高其长径比，并在空间分布上择优取向，实现增强的目的。因此会比增强材料更具有优越的比刚度、比强度、尺寸稳定性, 较好的冲击韧性、耐化学药品性及较低的线膨胀系数, 而且更易于回收再利用，符合当前全球资源可持续发展的潮流。
