[发明专利]用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置和方法

权利要求书

1.一种用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：包括直流电源和反应室，所述反应室内对应设有分别与直流电源相连的金属阳极和液态阴极，且所述反应室内设有用于盛放所述液态阴极的液体介质的容器，所述金属阳极正对设置在所述液态阴极的液面正上方，所述反应室内还设有用于气体介质流通的进气系统。

2.根据权利要求1所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：所述进气系统包括设置在所述反应室上的进气口和出气口，所述进气口设置在所述液态阴极的上方，且所述进气口上依次设有气体流量计、气阀和进气泵，所述出气口设置在所述液态阴极的下方并直接与大气相通。

3.根据权利要求2所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：所述气体介质为空气、氮气或惰性气体；所述液态阴极的液体介质为自来水或氧化性试剂溶液。

4.根据权利要求1所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：还包括用于向所述容器内补充液体介质的蠕动泵。

5.根据权利要求1-4任一项所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：所述反应室内设有用于聚合物材料连续进料的驱动装置，所述驱动装置包括用于将聚合物材料导向至金属阳极与液态阴极之间的驱动辊、设置在所述容器内并用于调节聚合物材料与液态阴极液面距离的升降辊和用于收卷处理完成后的聚合物材料的收卷辊，所述收卷辊上设有驱动电机，所述容器上设有用于调节升降辊上下位置的升降机构。

6.根据权利要求1-4任一项所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：所述反应室内设有用于调节所述金属阳极与所述液态阴极之间间距的调节机构。

7.根据权利要求6所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理装置，其特征在于：所述金属阳极采用耐烧蚀金属材料制成并与所述液态阴极的液面垂直，且所述金属阳极呈针状、棒状、筒状或板状，并阵列布置在所述液态阴极的液面上方，每一根所述金属阳极与所述直流电源之间均设有镇流电阻。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述等离子体处理装置的用于聚合物材料表面改性的等离子体处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）将待处理聚合物材料置于液态阴极液面下方，并调节所述聚合物材料与液态阴极液面之间距离至设定值；

2）启动进气系统向反应室内进气；

3）启动直流电源，调节金属阳极和液态阴极之间的间距至设定值，使金属阳极和液态阴极之间产生放电等离子体，开始对聚合物材料进行等离子体处理；

4）处理完成后，关闭直流电源，取出聚合物材料。

9.根据权利要求8所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理方法，其特征在于：所述步骤1）中，待处理聚合物材料水平置于液态阴极液面的下方，且待处理聚合物材料的上表面至液态阴极液面的距离为1-10mm。

10.根据权利要求9所述用于聚合物材料表面改性的等离子体处理方法，其特征在于：所述步骤3）中，所述直流电源的输出电压值可调，且所述金属阳极和液态阴极之间的放电电压为0-10000V，放电电流为0-300mA。