[发明专利]常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置

说明书

技术领域

本发明属于一种粉体材料改性装置，具体涉及一种常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置。

背景技术

低温等离子体作为一种新的材料表面的改性方法，具有电子能量高而反应体系保持低温状态的优点，又不破坏材料本体特征，具有效率较高、处理温度低、节能、环保等优点。等离子体表面改性参与反应的有自由基、激发态粒子和离子等，通过表面作用，可能会在表面引入特定官能团，产生表面活化和刻蚀，生成表面自由基和表面官能团。等离子体接枝聚合是指材料经过低温等离子体处理产生活性中心后，和功能性单体接触，利用表面的活性中心引发单体和基体表面进行接枝聚合反应。

目前等离子体接枝聚合一般采用低压辉光放电形式，但低压辉光放电需要昂贵的真空设备，限制了其在工业上的应用，难以实现流水化作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置，它不需要真空设备，制造成本低、便于操作和工业化连续处理。

本发明是这样实现的，常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置，它包括中空筒状的介质阻挡管A，介质阻挡管A内的中部设有铜网，铜棒贯穿介质阻挡管A上部和铜网，介质阻挡管A的底部开有活化气体和粉体入口，介质阻挡管A通过接管与中空筒状的介质阻挡管B连通，介质阻挡管B内的中部设有铜网，铜管贯穿介质阻挡管B上部和铜网，介质阻挡管B的顶部开有接枝气体入口。

所述的介质阻挡管B的侧端连接有接管。

所述的介质阻挡管B的底部为封闭结构。

本发明的优点是，结构简单，采用常压介质阻挡放电形式，克服了现有真空低温等离子体表面处理技术存在的不足，无需昂贵的真空设备；配备了气体输送装置，可采用空气、氩气、氦气等作为活化气体，成本低廉，在气流的作用下使粉体充分暴露于等离子体中，并且整个工作流程以流水线方式进行，可粉体进行常压处理，便于操作和工业化连续处理。

附图说明

图1为本发明所提供的常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置原理图；

图2为常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置示意图。

图中，1气体流量计；2粉体加料器；3介质阻挡管A；4介质阻挡管B；5接枝原料；6低温等离子体活化区；7低温等离子体接枝区；8介质阻挡管A；9介质阻挡管B；10铜棒；11铜网；12活化气体和粉体入口；13接枝气体入口；14铜管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍：

如图1所示，常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置，包括低温等离子体活化区6，低温等离子体接枝区7。其中，低温等离子体活化区包括气体输送装置、金属电极组(由铜棒和铜网制成)、介质阻挡管A；低温等离子体接枝聚合区包括金属电极组(由铜棒和铜网制成)和介质阻挡管B，接枝气体由铜管通入接枝反应区。

接枝原料如果为液体时，需将液体气化后再由介质阻挡管内的铜管通入接枝区域。

常压低温等离子体流水式粉体材料改性系统采用空气、氩气、氦气等作为活化气体，成本低廉。

常压低温等离子体接枝聚合流水式粉体材料改性装置具体结构为，它包括中空筒状的介质阻挡管A8，介质阻挡管A8内的中部安装有铜网11，铜棒10贯穿介质阻挡管A8上部和铜网11，介质阻挡管A8的底部开有活化气体和粉体入口12，介质阻挡管A8通过接管与中空筒状的介质阻挡管B9连通，介质阻挡管B9内的中部安装有铜网11，铜管14贯穿介质阻挡管B9上部和铜网11，介质阻挡管B9的顶部开有接枝气体入口13，介质阻挡管B9的侧端连接有接管，介质阻挡管B9的底部为封闭结构。

其工作过程为:粉体由加料器持续不断加入，在气流作用下进入介质阻挡管A，粉体材料在介质阻挡管A中进行低温等离子体活化，通过调整气流量大小，使活化后粉体随气流到介质阻挡管B，在介质阻挡管B的等离子体区中完成接枝聚合反应。其中接枝原料气体由铜管通入介质阻挡管B内，整个过程属于流水式作业。