传统挤出机技术瓶颈
传统塑料挤出机均是在机筒外部用加热装置进行加热才能工作，整个工作过程中，挤出机机筒内压力都很低，几何压缩比一般在5倍以下，否则会使化学物料产生自热，导致挤出机的温度过高产生高分子材料降解，特别是PVC等热稳定性差的材料。因此，只能在低压的状态下，靠延长熔融塑化时间进行缓慢地挤出加工。
从笔者所在的苏州华苏塑料有限公司型材厂加工的有机锡美式型材65锥双设备上观察，被加工的化学物料从加料口进入到模具口挤出一般都要在8分钟以上。即使是使用国际上最先进的双螺杆挤出机，在加工PVC材料时，PVC原始微区核的炼开程度也只能在65%以下，而且为了遏制HCL的分解，还需要在配方中加入大量的热稳定剂，致使PVC制品的质量受到严重影响。
此外，为了在低压的状态下提高剪切、混炼效果，对挤出机的设计制造提出了一个非常苛刻的要求：双螺杆挤出机两根螺杆之间的间隙要控制在0.2mm左右。这些要求导致挤出机的制造难度高，成本也急剧上升。由於双螺杆挤出机的结构已决定了螺杆与机筒之间的磨损，而这与要保持两根螺杆之间0.2mm间隙又形成了一对矛盾。因为只要生产一段时间後，由於螺杆与机筒之间的磨损，两根螺杆之间的间隙必然会加大，要保证制品质量就得对螺杆和机筒进行修复或更换，这不但加大了维修成本，而且对稳定化学建材质量也增加了难度。
化学建材是一种用途非常广泛的可再生性资源，与此同时，化学建材的生产挤出技术却明显落後。PVC塑料门窗的推广使用就充分说明了这一问题。论保温节能效果，PVC塑料窗是节能建筑的首选产品，但PVC塑料门窗的老化变形现象时有发生，目前的挤出技术尚难解决这些问题。
超高压挤出机工作原理
现在，巿场上已开发出一种超高压单螺杆挤出机：取消机筒外部的加热装置，在挤出机的机筒、螺杆上设置冷却装置，并根据被挤出化学物料的具体特性，把挤出机的几何压缩比设计在10-120的高倍率，根据机筒、螺杆、化学物料摩擦温度的高低，设定30-1500转/分的合适的螺杆转速。
取消挤出机机筒外部的加热装置，并在挤出机的机筒、螺杆上设置冷却装置，消除化学物料在高压摩擦下对机筒、螺杆产生的超过正常值的温度，通过控制冷却量，把温度控制在正常操作范围内，被挤出的化学物料在机筒和螺杆之间，形成一个超高压的固体输送塞，此时，化学物料与螺杆之间、化学物料与机筒之间、化学物料与化学物料之间在超高压的状态下，进行摩擦而产生热量，迫使化学物料在短时间内熔融塑化，并在超高压下进行有效的剪切、混炼。
超高压挤出机优势
超高压单螺杆挤出机，在正常运行时完全不需要加热，靠螺杆旋转的机械能，靠化学物料高倍率的固体输送，使螺杆和机筒之间形成压力，迫使物料在超高压的状态下摩擦、剪切、混炼，并在很短的时间内熔融塑化。超高压单螺杆挤出机用於混炼造粒时，化学物料在高温区的时间只需约0.1秒；用於挤出成型时，化学物料在高温区的时间约20秒，这对加工制作热敏性差的化学制品极为有利。
例如：未增塑的PVC材料的加工温度在180-220℃之间，而PVC材料的HCL分解在120℃以上就开始了，到160℃以上HCL就开始大量分解，但HCL的分解量由PVC材料在高温区的时间长短所决定。实践操作证明，PVC在280℃下保持1分钟或在220℃下保持2分钟，HCL分解量都在正常范围内，这表明用超高压单螺杆挤出机生产未增塑的PVC材料的制品，物料在高温区的时间只有20秒，HCL的分解量小得可以忽略不计，这就可以从根本上解决由於PVC材料加工区域特别窄而带来的许多疑难问题，还大幅度提高了PVC制品的耐候性能。
同时，由於超高压单螺杆挤出机的挤出压力高，PVC物料在超高压下摩擦、剪切、混炼效果好，使PVC材料的原始微区核炼开程度高达95%以上，这对提高PVC制品的机械强度起到至关重要的作用。
正是由於超高压单螺杆挤出机具有上述特点，特别适於加工制作粘度特别大、分子量特别高的化学材料，如CPVC树脂。CPVC树脂的加工粘度至少是PVC树脂的2倍，加工难度特别大，但CPVC制品的使用温度、耐化学稳定性、抗老化性及阻燃消烟性都超过PVC，能用於化工耐温、耐腐蚀管道、热水管等，目前国际上都处於开发阶段，它必将成为塑料行业发展的新趋势，前景不可估量。超高压单螺杆挤出机由於挤出压力高，对制作加工粘度特别大的化学材料体现为不敏感状态，显得得心应手。
此外，超高压单螺杆挤出机的剪切、混炼塑化效果特别好，生产的化学建材材质密度高，机械强度成倍提高，表面光洁度能达到90左右，化学建材表面光亮如镜，任何污物无法渗透，擦後干干净净，既提高了化学建材的机械性能，又提高了产品档次。
超高压单螺杆挤出机能使化学物料在很短的时间内塑化、成型，有效地遏制了化学物料在高温加工时的热降解现象，从而使生产化学建材的耐候性能大幅度提高，并能生产彩色的化学建材。由於生产时间非常短，使温度对着色颜料的伤害小，由於挤出压力大，配方中加入流动性特别差的无机颜料（如碳黑、氧化铁红等）也不像普通的锥双对融压要求那麽特殊，所以能保证挤出中的彩色化学建材不糊料不褪色。
超高压单螺杆挤出机对遏制HCL分解的热稳定剂只需传统配方的30%，甚至可以不用，由於热稳定剂少或不用，减少或消除了化学建材中的铅、镉污染，使化学建材真正做到绿色环保。
超高压单螺杆挤出机自洁性能好。由於挤出压力大，即使是生产粘度特别大的超高分子量树脂，也不会出现化学物料粘机筒、粘螺杆的现象，如我们厂生产PVC塑料窗异型材，只能用分子量相对低的五型PVC树脂，但使用超高压单螺杆挤出机就能使用超高分子量S-1300树脂，使PVC塑料窗异型材的所有技术指标都能有较大幅度提高。PVC树脂的分子量愈高，制品的玻璃化温度、机械性能、耐寒性、耐热稳定性就更高，而在溶剂中的溶解度则更小。这就说明，采用分子量高的化学材料是提高化学建材各项技术指标的基础，但能否生产分子量高的化学材料，则决定於生产设备的先进程度。超高压单螺杆挤出机生产的化学建材质量高度稳定，才开机时生产的产品质量与连续开机几天的产品质量能做到高度一致，产品成品率高达95%以上。
