专利名称：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制作方法
技术领域：
本实用新型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。
实用新型内容本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供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。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是: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，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，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型方案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。
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:附
图1为本实用新型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为本实用新型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为本实用新型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为本实用新型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、等尚子体喷口 ；25、进气口 ；26、等尚子体。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。附
图1-4为本实用新型所述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1、滑轨2、支架3、空心阴极接枝聚合组件4、真空腔头5 ;所述真空腔罩I设置在支架3上；所述支架3可滑动地设置在滑轨2上；所述空心阴极接枝聚合组件4固定在真空腔头5上；所述真空腔罩I在滑轨2上滑动，将空心阴极接枝聚合组件4罩住，并与真空腔头5卡合形成密封的真空空间；所述空心阴极接枝聚合组件4包含放料辊6、导料辊7、收料辊8、接枝单体布气管9、空心阴极管10、薄膜材料11 ;所述导料辊7、接枝单体布气管9、空心阴极管10有多个；所述每个放料辊6、导料辊7、收料辊8、接枝单体布气管9和空心阴极管10的轴线均相互平行；所述每个接枝单体布气管9和空心阴极管10均设置在靠近薄膜材料11的位置上；所述单体布气管9与空心阴极管10呈由上到下相互交错的设置；所述每个空心阴极管10均包含外阳极管21、绝缘管22、内阴极管23 ;所述内阴极管23设置在外阳极管21的内部；所述绝缘管22设置在外阳极管21和内阴极管23之间；所述每个空心阴极管10上均设置有与内阴极管23内部的空间相连通的进气口 25和等离子体喷口 24 ;所述每个等离子体喷口 24均设置在空心阴极管10上靠近薄膜材料11的位置上。本实用新型所述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在工作时，所述薄膜材料11由放料辊6放出，经过多个导料辊7导向，再由收料辊8收回；在所述薄膜材料11的行进过程中，空心阴极管10的进气口 25充入气体，气体在空心阴极管10中反应形成等离子体26 ;所述等离子体26由空心阴极管10的等离子体喷口 24喷出，与单体布气管9喷出的气体混合，形成等离子体与接枝气体混合物13，并在薄膜材料11的表面上形成接枝聚合作用区12，对薄膜材料11的表面进行改性处理。由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型方案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10产生等离子体26对薄膜材料11的表面进行处理，在相同的放电功率下，比传统的平板电极等离子体处理设备所产生的等离子体26的密度大，因而薄膜材料11接枝聚合的均匀性高；薄膜材料11远离等离子体26的产生区域，等离子体26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26接枝聚合改性技术处理薄膜材料11不仅可以继续保持薄膜材料11的机械性能，同时可以在薄膜材料11表面生成大量的活性基团，对这些活性基团进行“固定”，在薄膜材料11表面以化学结合的方式接枝亲水性聚合物，从而达到对薄膜材料11长效改性的目的；接枝单体布气管9与空心阴极管10竖直间隔排布、错位平行，单体布气管9通气进行聚合接枝，避免了高频电源对单体气的直接作用，可使聚合沉积的质量较高，同时单体气不会污染侵蚀电极；而且等离子体26对薄膜材料11的表面活化和接枝聚合可以同时进行，大大提高了处理效率。以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求1.一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，其特征在于:包含真空腔罩(I)、空心阴极接枝聚合组件(4)、真空腔头(5);所述真空腔罩(I)与真空腔头(5)组合形成密封的真空空间；所述空心阴极接枝聚合组件(4)设置在真空腔罩(I)与真空腔头(5)内的真空空间中；所述空心阴极接枝聚合组件(4)包含放料辊(6)、导料辊(7)、收料辊(8)、接枝单体布气管(9)、空心阴极管(10)、薄膜材料(11);所述导料辊(7)、接枝单体布气管(9)、空心阴极管(10)有多个；所述薄膜材料(11)由放料辊(6)放出，经过导料辊(7)导向，再由收料辊(8)收回；每个接枝单体布气管(9)和空心阴极管(10)均设置在靠近薄膜材料(11)的位置上；所述单体布气管(9)与空心阴极管(10)呈相互交错的设置；每个空心阴极管(10)均包含外阳极管(21)、绝缘管(22)、内阴极管(23);所述内阴极管(23)设置在外阳极管(21)的内部；所述绝缘管(22)设置在外阳极管(21)和内阴极管(23)之间；每个空心阴极管(10)上均设置有与内阴极管(23)内部的空间相连通的进气口(25)和等离子体喷口(24);每个等离子体喷口(24)均设置在空心阴极管(10)靠近薄膜材料(11)的位置上。
2.根据权利要求1所述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，其特征在于:还包含滑轨(2)、支架(3);所述真空腔罩(I)设置在支架(3)上；所述支架(3 )可滑动地设置在滑轨(2 )上。
3.根据权利要求1所述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，其特征在于:所述放料辊(6 )、导料辊(7 )、收料辊(8 )、接枝单体布气管(9 )和空心阴极管(10)的轴线均相互平行。
专利摘要本实用新型涉及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；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；空心阴极管均包含外阳极管、绝缘管、内阴极管；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；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，副反应少，可以保持薄膜基材的机械性能，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。
文档编号H01J37/32GK203038892SQ201220731018
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者温贻芳, 张峥, 许月琳 申请人:苏州工业职业技术学院