[发明专利]一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜材料的等离子体处理设备，具体的说是一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备，属于薄膜材料表面处理技术领域。

背景技术

空心阴极放电是阴极放电较为特殊的辉光放电，阴极区、负辉区都包围在阴极空腔的内部，使得负辉区相互重叠；在相同条件下，空心阴极辉光放电的电流密度比正常辉光放电时显著增大。

均匀布气是保证薄膜材料表面处理质量的关键影响因素之一；气体在基材表面的浓度分布，将直接影响到薄膜基材接枝聚合的均匀性。

传统大面积薄膜材料采用平板电极等离子体处理设备进行处理，平板电极等离子体处理设备产生的等离子体浓度低，直接影响着薄膜基材接枝聚合的均匀性；而且薄膜基材靠近等离子体的产生区域，会产生一些不良的副作用，不能很好地维持薄膜基材的机械性能；等离子体表面活化和接枝聚合无法同时进行，降低了处理效率。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备，包含真空腔罩、空心阴极接枝聚合组件、真空腔头；所述真空腔罩与真空腔头组合形成密封的真空空间；所述空心阴极接枝聚合组件设置在真空腔罩与真空腔头内的真空空间中；所述空心阴极接枝聚合组件包含放料辊、导料辊、收料辊、接枝单体布气管、空心阴极管、薄膜材料；所述导料辊、接枝单体布气管、空心阴极管有多个；所述薄膜材料由放料辊放出，经过导料辊导向，再由收料辊收回；所述每个接枝单体布气管和空心阴极管均设置在靠近薄膜材料的位置上；所述单体布气管与空心阴极管呈相互交错的设置；所述每个空心阴极管均包含外阳极管、绝缘管、内阴极管；所述内阴极管设置在外阳极管的内部；所述绝缘管设置在外阳极管和内阴极管之间；所述每个空心阴极管上均设置有与内阴极管内部的空间相连通的进气口和等离子体喷口；所述每个等离子体喷口均设置在空心阴极管靠近薄膜材料的位置上。

优选的，还包含滑轨、支架；所述真空腔罩设置在支架上；所述支架可滑动地设置在滑轨上。

优选的，所述放料辊、导料辊、收料辊、接枝单体布气管和空心阴极管的轴线均相互平行。 

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备，利用空心阴极管产生等离子体对薄膜材料的表面进行处理，等离子体的密度大，薄膜材料接枝聚合的均匀性高，薄膜材料远离等离子体处理区域，等离子体聚合反应较温和、副反应少、可控性强，聚合接枝膜结构易于控制；采用等离子体接枝聚合改性技术处理薄膜不仅可以继续保持薄膜基材的机械性能，同时可以在薄膜基材表面生成大量的活性基团，对这些活性基团进行“固定”，在薄膜表面以化学结合的方式接枝亲水性聚合物，从而达到对薄膜长效改性的目的；而且等离子体表面活化和接枝聚合可以同时进行，大大提高了处理效率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明的一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备的立体图；

附图2为本发明的一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备的空心阴极接枝聚合组件的结构示意图；

附图3为本发明的一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备的空心阴极管的剖视图；

附图4为本发明的一种用于大面积薄膜材料的空心阴极接枝聚合等离子体处理设备的等离子体接枝聚合反应过程示意图；

其中：1、真空腔罩；2、滑轨；3、支架；4、空心阴极接枝聚合组件；5、真空腔头；6、放料辊；7、导料辊；8、收料辊；9、接枝单体布气管；10、空心阴极管；11、薄膜材料；12、接枝聚合作用区；13、等离子体与接枝气体混合物；21、外阳极管；22、绝缘管；23、内阴极管；24、等离子体喷口；25、进气口；26、等离子体。  

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。