塑料管材作为一种常用管材,相比于传统同金属管材具有自重轻、可回收、寿命长等优点,其中大口径塑料管材被广泛应用于排水工程、排污工程、救援逃生等领域。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为近年来得到广泛应用的高性能塑料,数百万的分子量使其分子链缠结严重,导致熔体流动性极差,传统方法难以加工成型UHMWPE制品,从而限制了UHMWPE的应用范围。目前大口径塑料管材的成型方法主要有挤出成型和缠绕成型,挤出成型大口径管材存在口模复杂、容易发生熔垂等缺点,缠绕成型存在难以连续成型、成型工艺复杂等缺点。本文首次提出了一种大口径UHMWPE管材搭扣缠绕成型的新技术,并成功研制了UHMWPE管材搭扣缠绕成型新装置,打破了现有大口径UHMWPE管材成型技术壁垒;采用偏心转子挤出机成功实现了UHMWPE异型材坯料的稳定、连续挤出成型,通过卡扣搭接的方式连续成型大口径UHMWPE管材,创新地实现了在无牵引装置的条件下管材的轴向自牵引,成功制备了直径为400mm、壁厚为15mm的UHMWPE大口径管材。本文分析了管材搭扣缠绕成型的机理,在合理假设的基础上,建立了搭扣缠绕成型过程的物理数学模型,第一次从理论上揭示了搭扣缠绕成型过程中关键工艺参数对搭扣缠绕处熔体的压力分布、速度分布和温度分布的影响规律,为实际生产提供理论依据和指导。结果表明:增大转子转速可以提高坯料的体积流量,从而提高搭扣时的熔体压力;搭扣处熔体的周向速度随着转子转速的增大而增大;转子转速的提高可提高熔体搭扣时粘结面的温度。通过调控偏心转子挤出机塑化温度、转速和芯膜组件转速等工艺参数,对搭扣缠绕管材的成型过程进行了探究,并对搭扣缠绕成型管材的力学性能、热性能和搭扣处的粘结效果进行了分析,发现搭扣缠绕成型UHMWPE管材的力学性能及其热性能都随偏心转子塑化温度和转速的提高先增大后减小;塑化温度为200-230-245-245-235-225℃、偏心转子转速为15rpm、芯膜转速为1.2rpm时,UHMWPE管材具有最佳的力学性能、结晶度、热稳定性以及良好的搭扣粘结面粘结效果,其环刚度和冲击强度高达4.38 KN/m~2和74.26KJ/m~2。实验结果与理论计算结果匹配,建立了搭扣缠绕成型大口径UHMWPE管材制备工艺参数与其机械性能之间的响应机制。UHMWPE管材搭扣缠绕成型设备的成功研制,改变了传统UHMWPE管材的成型方式,成功实现了大口径UHMWPE管材的搭扣缠绕成型方法,为用于逃生管材以及输送具有磨损性、腐蚀性介质的高性能UHMWPE大口径管材的制备提供了全新的解决方法,将推动大口径塑料管材成型技术和装备的进一步发展和应用,具有较大的工程意义和经济意义。