[实用新型]一种旋转喷涂制膜设备

说明书

本实用新型涉及薄膜材料和器件制造领域，具体是一种旋转喷涂制膜设备。该设备结构如下：滚筒模具和成膜基体中，成膜基体紧贴于滚筒模具内侧；缓冲垫安装于旋转动力头与固定底座连接处，旋转动力头通过键轴连接滚筒模具，滚筒模具的外侧设置加热套，加热套外加滚筒模具保护套，滚筒模具保护套安装于滚筒模具和加热套之外侧，喷涂增压部件的出气口通过管路连至喷头一端的进气口，喷涂溶液通过管路连至喷头一端的进液口；喷头通过喷头支架固定于滚筒模具外端斜上方，喷头另一端的喷嘴对准滚筒模具内侧的成膜基体上。该设备可实现二维材料、有机高分子材料以及其他有机无机纳米材料的单一成分薄膜或两种及以上成分复合薄膜材料的大面积快速制备。

技术领域

本实用新型涉及薄膜材料和器件制造领域，具体是一种旋转喷涂制膜设备，该设备可以利用不同物质的液态分散液或溶液快速制备具有定向有序且可设计的微观结构的薄膜材料。

背景技术

具有特殊有序微观结构的柔性薄膜材料是现代工业中重要的基础材料，广泛应用于过滤纯化、阻隔防护、离子交换、催化合成等技术领域。目前，工业上常用的薄膜材料通常为有机高分子材料，如：聚烯烃等；无机材料因刚性化学键结构，通常难以独立形成自支撑的柔性膜材料。薄膜材料的制备通常分为干法和湿法两类，其主要区别在于是否需要溶剂的参与；由于溶剂的去除过程(如过滤分离或溶剂挥发等)速度较慢，薄膜材料的湿法制备过程通常效率不高；但湿法制膜的微观结构可控性较好，尤其适合制备包含多种物质的复合薄膜材料，薄膜均匀性好，可设计性好。随着二维材料和小分子功能材料的出现，利用这些新材料制备薄膜有望实现更加优异的功能，并拓展新的薄膜材料应用；然而这些材料通常只能通过湿法成膜的方法，利用其溶液或分散液制成薄膜材料，而现有湿法制膜工艺在制膜效率上的不足大大限制新型薄膜材料的制备和应用开发。

目前，湿法成膜的方法主要有喷涂、刷涂、浸渍涂覆、旋涂、抽滤、层层自组装等，其中：前三种方法适合大面积膜的制备，但膜厚较大，涂膜微观结构可控性较差；后三种方法仅适用于小面积薄膜的制备，涂膜微观结构可控性较好，但制膜效率低。公开号为CN108568926A的中国发明专利申请，提出一种高效制备高定向、高致密二维材料薄膜的方法，采用内表面光滑的圆形管作为模具，并使模具高速旋转；在这一过程中，将含有成膜物质的溶液或分散液倒入模具中，溶液在离心力的作用下可以在模具表面快速形成均匀致密且微观结构有序的薄膜材料。利用该技术可实现二维材料、有机高分子材料、以及其他有机无机纳米材料等之一种或两种及以上薄膜及复合薄膜材料的高效制备，这为新型膜材料的高效控制制备提供解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转喷涂制膜设备，可快速、高效、可控、安全的制备出大面积且具有有序微观结构的二维材料、有机高分子材料、以及其他有机或无机纳米材料的单一物质或多种物质复合薄膜材料。

本实用新型的技术方案是：

一种旋转喷涂制膜设备，包括：固定底座、旋转动力头、滚筒模具和成膜基体、缓冲垫、喷头、喷头支架、喷涂增压部件、加热套、滚筒模具保护套、喷涂溶液，具体结构如下：

滚筒模具和成膜基体中，成膜基体紧贴于滚筒模具内侧；缓冲垫安装于旋转动力头与固定底座连接处，旋转动力头通过键轴连接滚筒模具，滚筒模具的外侧设置加热套，加热套外加滚筒模具保护套，滚筒模具保护套安装于滚筒模具和加热套之外侧，喷涂增压部件的出气口通过管路连至喷头一端的进气口，喷涂溶液通过管路连至喷头一端的进液口；喷头通过喷头支架固定于滚筒模具外端斜上方，喷头另一端的喷嘴对准滚筒模具内侧的成膜基体上。

一种旋转喷涂制膜设备，包括：固定底座、旋转动力头、滚筒模具和成膜基体、缓冲垫、喷头、喷头移动装置、喷头移动支架、喷涂增压部件、喷涂液进料控制部件、光波加热管和固定架、滚筒模具保护套、喷涂溶液，具体结构如下：