固体输送段机筒开槽是单螺杆挤出机实现高速、高效和节能化的重要技术手段，但是固体输送效率高而熔融塑化质量差导致其性能不能得到充分发挥。本项目在单螺杆挤出机固体输送段机筒开设沟槽的研究基础上，首次尝试将机筒开设的沟槽由固体输送段延伸至熔融段，建立一种基于正向压缩比设计的机筒沟槽和反向压缩比设计的分离型螺杆螺槽协同作用下的剪刀推力塑化模型，利用不断变换的机筒沟槽容积和螺杆螺槽容积使固相层发生强剪切去实现聚合物的高速高效熔融。通过系统及可视化研究，建立沟槽和螺槽特征与固液相分布和熔融速率之间的关系，揭示机筒沟槽和螺杆螺槽的几何结构参数、物性参数和加工工艺参数对沟槽机筒挤出机熔融塑化过程的影响，验证机筒沟槽和螺杆螺槽组成的强剪切系统对促进熔融塑化的效果。最后在深入认识沟槽机筒挤出机熔融过程的基础上建立较完善的基于剪刀推力塑化模型的径向熔融理论，推动聚合物加工理论的发展及其加工装备的革新。
