專利名稱：一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種薄膜材料的等離子體處理設(shè)備，具體的說(shuō)是一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，屬于薄膜材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
空心陰極放電是陰極放電較為特殊的輝光放電，陰極區(qū)、負(fù)輝區(qū)都包圍在陰極空腔的內(nèi)部，使得負(fù)輝區(qū)相互重疊；在相同條件下，空心陰極輝光放電的電流密度比正常輝光放電時(shí)顯著增大。均勻布?xì)馐潜ＷC薄膜材料表面處理質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素之一；氣體在基材表面的濃度分布，將直接影響到薄膜基材接枝聚合的均勻性。傳統(tǒng)大面積薄膜材料采用平板電極等離子體處理設(shè)備進(jìn)行處理，平板電極等離子體處理設(shè)備產(chǎn)生的等離子體濃度低，直接影響著薄膜基材接枝聚合的均勻性；而且薄膜基材靠近等離子體的產(chǎn)生區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生一些不良的副作用，不能很好地維持薄膜基材的機(jī)械性能；等離子體表面活化和接枝聚合無(wú)法同時(shí)進(jìn)行，降低了處理效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，包含真空腔罩、空心陰極接枝聚合組件、真空腔頭；所述真空腔罩與真空腔頭組合形成密封的真空空間；所述空心陰極接枝聚合組件設(shè)置在真空腔罩與真空腔頭內(nèi)的真空空間中；所述空心陰極接枝聚合組件包含放料輥、導(dǎo)料輥、收料輥、接枝單體布?xì)夤?、空心陰極管、薄膜材料；所述導(dǎo)料輥、接枝單體布?xì)夤?、空心陰極管有多個(gè)；所述薄膜材料由放料輥放出，經(jīng)過(guò)導(dǎo)料輥導(dǎo)向，再由收料輥收回；所述每個(gè)接枝單體布?xì)夤芎涂招年帢O管均設(shè)置在靠近薄膜材料的位置上；所述單體布?xì)夤芘c空心陰極管呈相互交錯(cuò)的設(shè)置；所述每個(gè)空心陰極管均包含外陽(yáng)極管、絕緣管、內(nèi)陰極管；所述內(nèi)陰極管設(shè)置在外陽(yáng)極管的內(nèi)部；所述絕緣管設(shè)置在外陽(yáng)極管和內(nèi)陰極管之間；所述每個(gè)空心陰極管上均設(shè)置有與內(nèi)陰極管內(nèi)部的空間相連通的進(jìn)氣口和等離子體噴口 ；所述每個(gè)等離子體噴口均設(shè)置在空心陰極管靠近薄膜材料的位置上。優(yōu)選的，還包含滑軌、支架；所述真空腔罩設(shè)置在支架上；所述支架可滑動(dòng)地設(shè)置在滑軌上。優(yōu)選的，所述放料輥、導(dǎo)料輥、收料輥、接枝單體布?xì)夤芎涂招年帢O管的軸線均相互平行。由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型方案的用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，利用空心陰極管產(chǎn)生等離子體對(duì)薄膜材料的表面進(jìn)行處理，等離子體的密度大，薄膜材料接枝聚合的均勻性高，薄膜材料遠(yuǎn)離等離子體處理區(qū)域，等離子體聚合反應(yīng)較溫和、副反應(yīng)少、可控性強(qiáng)，聚合接枝膜結(jié)構(gòu)易于控制；采用等離子體接枝聚合改性技術(shù)處理薄膜不僅可以繼續(xù)保持薄膜基材的機(jī)械性能，同時(shí)可以在薄膜基材表面生成大量的活性基團(tuán)，對(duì)這些活性基團(tuán)進(jìn)行“固定”，在薄膜表面以化學(xué)結(jié)合的方式接枝親水性聚合物，從而達(dá)到對(duì)薄膜長(zhǎng)效改性的目的；而且等離子體表面活化和接枝聚合可以同時(shí)進(jìn)行，大大提高了處理效率。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明:附


圖1為本實(shí)用新型的一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備的立體圖；附圖2為本實(shí)用新型的一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備的空心陰極接枝聚合組件的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型的一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備的空心陰極管的剖視圖；附圖4為本實(shí)用新型的一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備的等離子體接枝聚合反應(yīng)過(guò)程示意圖；其中:1、真空腔罩；2、滑軌；3、支架；4、空心陰極接枝聚合組件；5、真空腔頭；6、放料輥；7、導(dǎo)料輥；8、收料輥；9、接枝單體布?xì)夤埽?0、空心陰極管；11、薄膜材料；12、接枝聚合作用區(qū)；13、等離子體與接枝氣體混合物；21、外陽(yáng)極管；22、絕緣管；23、內(nèi)陰極管；24、等尚子體噴口 ；25、進(jìn)氣口 ；26、等尚子體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。附
圖1-4為本實(shí)用新型所述的一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，包含真空腔罩1、滑軌2、支架3、空心陰極接枝聚合組件4、真空腔頭5 ;所述真空腔罩I設(shè)置在支架3上；所述支架3可滑動(dòng)地設(shè)置在滑軌2上；所述空心陰極接枝聚合組件4固定在真空腔頭5上；所述真空腔罩I在滑軌2上滑動(dòng)，將空心陰極接枝聚合組件4罩住，并與真空腔頭5卡合形成密封的真空空間；所述空心陰極接枝聚合組件4包含放料輥6、導(dǎo)料輥7、收料輥8、接枝單體布?xì)夤?、空心陰極管10、薄膜材料11 ;所述導(dǎo)料輥7、接枝單體布?xì)夤?、空心陰極管10有多個(gè)；所述每個(gè)放料輥6、導(dǎo)料輥7、收料輥8、接枝單體布?xì)夤?和空心陰極管10的軸線均相互平行；所述每個(gè)接枝單體布?xì)夤?和空心陰極管10均設(shè)置在靠近薄膜材料11的位置上；所述單體布?xì)夤?與空心陰極管10呈由上到下相互交錯(cuò)的設(shè)置；所述每個(gè)空心陰極管10均包含外陽(yáng)極管21、絕緣管22、內(nèi)陰極管23 ;所述內(nèi)陰極管23設(shè)置在外陽(yáng)極管21的內(nèi)部；所述絕緣管22設(shè)置在外陽(yáng)極管21和內(nèi)陰極管23之間；所述每個(gè)空心陰極管10上均設(shè)置有與內(nèi)陰極管23內(nèi)部的空間相連通的進(jìn)氣口 25和等離子體噴口 24 ;所述每個(gè)等離子體噴口 24均設(shè)置在空心陰極管10上靠近薄膜材料11的位置上。本實(shí)用新型所述的一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備在工作時(shí)，所述薄膜材料11由放料輥6放出，經(jīng)過(guò)多個(gè)導(dǎo)料輥7導(dǎo)向，再由收料輥8收回；在所述薄膜材料11的行進(jìn)過(guò)程中，空心陰極管10的進(jìn)氣口 25充入氣體，氣體在空心陰極管10中反應(yīng)形成等離子體26 ;所述等離子體26由空心陰極管10的等離子體噴口 24噴出，與單體布?xì)夤?噴出的氣體混合，形成等離子體與接枝氣體混合物13，并在薄膜材料11的表面上形成接枝聚合作用區(qū)12，對(duì)薄膜材料11的表面進(jìn)行改性處理。由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型方案的用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，利用空心陰極管10產(chǎn)生等離子體26對(duì)薄膜材料11的表面進(jìn)行處理，在相同的放電功率下，比傳統(tǒng)的平板電極等離子體處理設(shè)備所產(chǎn)生的等離子體26的密度大，因而薄膜材料11接枝聚合的均勻性高；薄膜材料11遠(yuǎn)離等離子體26的產(chǎn)生區(qū)域，等離子體26聚合反應(yīng)較溫和、副反應(yīng)少、可控性強(qiáng)，聚合接枝膜結(jié)構(gòu)易于控制；采用等離子體26接枝聚合改性技術(shù)處理薄膜材料11不僅可以繼續(xù)保持薄膜材料11的機(jī)械性能，同時(shí)可以在薄膜材料11表面生成大量的活性基團(tuán)，對(duì)這些活性基團(tuán)進(jìn)行“固定”，在薄膜材料11表面以化學(xué)結(jié)合的方式接枝親水性聚合物，從而達(dá)到對(duì)薄膜材料11長(zhǎng)效改性的目的；接枝單體布?xì)夤?與空心陰極管10豎直間隔排布、錯(cuò)位平行，單體布?xì)夤?通氣進(jìn)行聚合接枝，避免了高頻電源對(duì)單體氣的直接作用，可使聚合沉積的質(zhì)量較高，同時(shí)單體氣不會(huì)污染侵蝕電極；而且等離子體26對(duì)薄膜材料11的表面活化和接枝聚合可以同時(shí)進(jìn)行，大大提高了處理效率。以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，其特征在于:包含真空腔罩(I)、空心陰極接枝聚合組件(4)、真空腔頭(5);所述真空腔罩(I)與真空腔頭(5)組合形成密封的真空空間；所述空心陰極接枝聚合組件(4)設(shè)置在真空腔罩(I)與真空腔頭(5)內(nèi)的真空空間中；所述空心陰極接枝聚合組件(4)包含放料輥(6)、導(dǎo)料輥(7)、收料輥(8)、接枝單體布?xì)夤?9)、空心陰極管(10)、薄膜材料(11);所述導(dǎo)料輥(7)、接枝單體布?xì)夤?9)、空心陰極管(10)有多個(gè)；所述薄膜材料(11)由放料輥(6)放出，經(jīng)過(guò)導(dǎo)料輥(7)導(dǎo)向，再由收料輥(8)收回；每個(gè)接枝單體布?xì)夤?9)和空心陰極管(10)均設(shè)置在靠近薄膜材料(11)的位置上；所述單體布?xì)夤?9)與空心陰極管(10)呈相互交錯(cuò)的設(shè)置；每個(gè)空心陰極管(10)均包含外陽(yáng)極管(21)、絕緣管(22)、內(nèi)陰極管(23);所述內(nèi)陰極管(23)設(shè)置在外陽(yáng)極管(21)的內(nèi)部；所述絕緣管(22)設(shè)置在外陽(yáng)極管(21)和內(nèi)陰極管(23)之間；每個(gè)空心陰極管(10)上均設(shè)置有與內(nèi)陰極管(23)內(nèi)部的空間相連通的進(jìn)氣口(25)和等離子體噴口(24);每個(gè)等離子體噴口(24)均設(shè)置在空心陰極管(10)靠近薄膜材料(11)的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，其特征在于:還包含滑軌(2)、支架(3);所述真空腔罩(I)設(shè)置在支架(3)上；所述支架(3 )可滑動(dòng)地設(shè)置在滑軌(2 )上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，其特征在于:所述放料輥(6 )、導(dǎo)料輥(7 )、收料輥(8 )、接枝單體布?xì)夤?9 )和空心陰極管(10)的軸線均相互平行。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于大面積薄膜材料的空心陰極接枝聚合等離子體處理設(shè)備，包含真空腔罩、空心陰極接枝聚合組件、真空腔頭；空心陰極接枝聚合組件包含放料輥、導(dǎo)料輥、收料輥、接枝單體布?xì)夤?、空心陰極管、薄膜材料；空心陰極管均包含外陽(yáng)極管、絕緣管、內(nèi)陰極管；空心陰極管上均設(shè)置有與內(nèi)陰極管內(nèi)部的空間相連通的進(jìn)氣口和等離子體噴口；空心陰極管產(chǎn)生等離子體對(duì)薄膜材料的表面進(jìn)行處理，等離子體的密度大，薄膜材料接枝聚合的均勻性高，薄膜材料遠(yuǎn)離等離子體處理區(qū)域，副反應(yīng)少，可以保持薄膜基材的機(jī)械性能，達(dá)到對(duì)薄膜長(zhǎng)效改性的目的；而且等離子體表面活化和接枝聚合可以同時(shí)進(jìn)行，大大提高了處理效率。
文檔編號(hào)H01J37/32GK203038892SQ201220731018
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者溫貽芳, 張崢, 許月琳 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院