氯化聚氯乙烯（CPVC）是聚氯乙烯（PVC）的重要改性品种,经过氯化反应提高氯含量后获得了更好的机械性能和更高的维卡软化温度,可应用于高温高压液体输送等特殊领域,是一种具有广阔应用前景的工程塑料。但CPVC的熔融粘度大、剪切热敏感等加工特性导致CPVC在螺杆式加工设备中加工窗口窄,加工难度大。基于连续体积拉伸流变的聚合物新型成型加工设备改变了传统螺杆式加工设备中以剪切流场为主导的加工原理,具有热历程短、能耗低、分散混合效果好、物料适应性广等特点,在多相多组分聚合物合金、纤维增强聚合物基复合材料、生物质复合材料等材料成型加工领域具有广泛的研究和应用。本文创新性的将体积拉伸形变塑化输运技术应用于CPVC及PVC的挤出成型加工中,通过自行研制的整体式和组合式双轴偏心转子挤出机,建立了双轴偏心转子挤出机塑化单元的数学物理模型,并定义了拉伸形变作用能量指数,研究了CPVC及PVC在连续体积拉伸流场中的凝胶化过程,并通过分析温度、转速、偏心转子重要参数等因素与凝胶化度、材料亚微相态之间的关系,揭示了CPVC及PVC在连续体积拉伸流场中的凝胶化机理及各熔融塑化区域的最小流动单元,研究表明,双轴偏心转子挤出机具有正位移输送特性,在拉伸流场加工过程中可充分利用CPVC及PVC树脂的摩擦热和塑性耗散热,在较低的加工温度下实现CPVC及PV C的熔融塑化,其单耗仅为传统锥形双螺杆挤出机的70%。本文通过组合式双轴偏心转子挤出机分段实验发现CPVC颗粒在固体输送段被压实并在拉伸形变作用下沿流动方向变形,部分颗粒皮膜破裂释放出包覆的初级粒子及初级粒子凝聚体,类石榴多层次结构在熔融段的拉伸流场作用下快速解构,完全生成初级粒子流动单元,在传导热的协同作用下初级粒子开始熔合,经过排气段和均化段的作用后,有序排列的CPVC分子链松弛并相互缠结形成有序三维网络。通过对比分析双轴偏心转子挤出机和传统螺杆式挤出机制备的PVC-U管材力学性能,发现连续体积拉伸流场制备的PVC-U管材拉伸和冲击性能均优于传统螺杆式挤出机制备的管材。受益于体积拉伸流变的诱导取向作用,所生成的以次级微晶为交联点的三维网络更为规整有序,相比于螺杆剪切流场制备的PVC-U管材,拉伸流场制备的PVC-U管材拉伸强度提高了19.5%,断裂伸长率提高了200%,冲击强度提高了39.1%。基于理论计算和实验结果表明,以连续体积拉伸流场为主导的双轴偏心转子挤出机在加工成型CPVC及PVC材料具有显著的优势,可在较低的加工温度下实现CPVC及P VC的快速凝胶化,并实现高凝胶化度和更有序的三维网络结构,从而可显著提升CPVC及PVC材料的力学性能。本文的研究成果为CPVC及PVC成型加工领域提供了一种全新的、高效的塑化成型加工方法,为该技术的工业应用提供了重要的理论支撑和生产指导。