专利名称：一种用于大气压等离子体聚合的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属等离子体聚合技术领域，特别是涉及一种用于大气压等离子体聚合的装置。
背景技术：
一般用于材料处理的等离子体可通过气体放电产生，但多数等离子体都是在低气压下进行，如低气压辉光放电等。到目前为止低气压辉光放电等离子体已经得到较好研究并已广泛应用于材料加工领域，这与其具有明显的优点是分不开的，比如这种放电有比较低的击穿电压，容易实现稳定放电，还可以在较大尺度内实现均匀以及相对高的活性粒子浓度等。但另一方面由于低气压放电离不开真空系统，而且代价昂贵。介质阻挡放电通常可在大气压下进行，由于其独特的优越性，已经越来越多地被应用于材料改性领域。等离子体聚合是单体处于等离子体状态时进行的聚合，是利用气体放电使其产生各种活性基团，这些活性基团之间或活性基团与单体之间进行反应，从而形成了聚合膜。ZL02131978. 2公开了一种高密度等离子体化学气相沉积设备，它的底座由金属材料制成，腔内放置一个基板支座，上面盖有陶瓷圈，在陶瓷圈顶外壁放置一个射频线圈，来实现对腔内材料放电处理。这种方法沉积功率高，能够得到较为致密的薄膜。ZL02151229.9公开了一种用于纤维表面改性的常压低温等离子体处理装置，这种方法主要通过介质阻挡放电来实现。如果对于不同的放电类型，分别采取不同的装置，这样会造成整个处理过程的繁琐，而且选择性也相应减弱。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于大气压等离子体聚合的装置，能够选择不同的单体来进行等离子体聚合，从而形成多种薄膜。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于大气压等离子体聚合的装置，包括聚合反应系统、电源控制系统、进气系统，所述的聚合反应系统包括反应容器、反应基材、上电极、下电极，所述的反应容器内前部放置反应基材，反应容器外表面后部上方覆盖有上电极，下方覆盖有下电极，且所述的反应基材置于上电极和下电极之间间隙区域以外；所述的上电极、下电极分别连接电源控制系统的两端；所述的反应容器前端设有出气管，后端通过进气管连接进气系统的溶液瓶；所述的进气系统包括溶液瓶、气瓶，所述的气瓶内装有载气，所述的气瓶通过连接管连接溶液瓶，所述的连接管上设有气阀；所述的溶液瓶内装有用于聚合的单体溶液，所述的进气管末端高度位于溶液瓶内液面以上，所述的连接管末端高度位于溶液瓶内液面以下。所述的反应容器形状为长方体，其上表面和下表面均为石英玻璃板。所述的上电极及下电极的外表面，除去与反应容器直接接触的表面以外，其余表面均包覆有聚四氟乙烯薄膜。所述的电源控制系统包括相互连接的变压器和等离子体发生器。[0009]所述的等离子体发生器配有频率调节功能。所述的出气管的直径小于进气管的直径。所述的载气为氩气或氦气或氮气。所述的连接管上设有流量计，且所述的气阀位于流量计与气瓶的出气口之间。_3] 有益.效果本实用新型可在大气压环境下，通过调节反应间隙的宽度、进气系统的气体流量，在反应基材上，等离子体聚合形成薄膜，并且能够选择不同的单体来进行等离子体聚合，从而形成多种薄膜。综上所述，本实用新型具有设计合理、结构清晰、操作简便、应用广泛等特点。
图1为本实用新型整体结构示意图；1.上电极2.下电极3.反应容器4.连接管5.电源控制系统6.进气管7.出气管8.反应基材9.气瓶10.流量计11.溶液瓶
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本实用新型包括聚合反应系统、电源控制系统5、进气系统，所述的聚合反应系统包括反应容器3、反应基材8、上电极1、下电极2，所述的反应容器3内前部放置反应基材8，反应容器3外表面后部上方覆盖有上电极1，下方覆盖有下电极2，且所述的反应基材8置于上电极I和下电极2之间间隙区域以外；所述的上电极1、下电极2分别连接电源控制系统5的两端；所述的反应容器3前端设有出气管7，后端通过进气管6连接进气系统的溶液瓶11 ;所述的进气系统包括溶液瓶11、气瓶9，所述的气瓶9内装有载气，所述的气瓶9通过连接管4连接溶液瓶11，所述的连接管4上设有气阀；所述的溶液瓶11内装有用于聚合的单体溶液，所述的进气管6末端高度位于溶液瓶11内液面以上，所述的连接管4末端高度位于溶液瓶11内液面以下。所述的反应容器3形状为长方体，其上表面和下表面均为石英玻璃板。所述的上电极I及下电极2的外表面，除去与反应容器3直接接触的表面以外，其余表面均包覆有聚四氟乙烯薄膜。所述的电源控制系统5包括相互连接的变压器和等离子体发生器。所述的等离子体发生器配有频率调节功能。所述的出气管7的直径小于进气管6的直径。所述的载气为氩气或氦气或氮气。所述的连接管4上设有流量计10，且所述的气阀位于流量计10与气瓶9的出气口之间。本实用新型具体操作步骤如下[0027]I)将反应基材8洗净、干燥；2)将反应基材8置于反应容器3内前部，位于反应容器3下表面的石英玻璃上方，并严格置于上电极I和下电极2之间间隙区域以外，反应容器3外表面后部上方覆盖有上电极1，下方覆盖有下电极2，所述的上电极1、下电极2分别连接电源控制系统5的两端；3)在溶液瓶11中加入适量事先准备好的用于聚合的单体溶液，盖紧瓶塞并重新连好装置，打开气瓶9，通入氩气，调节气阀，使流量计10指示一个合适的流量；4)打开电源控制系统5，调节一个合适的放电电压，并调节等离子体发生器的频率调节旋钮，使其有一个与放电电压匹配的放电电流，计时并观察上电极1、下电极2之间的放电情况，等待聚合。
5)到达预定聚合时间后，将电压调至“0”的位置，关闭电源控制系统5和气瓶9，取出聚合后的发应基材即可，大气压等离子体聚合过程结束。
权利要求1.一种用于大气压等离子体聚合的装置，包括聚合反应系统、电源控制系统(5)、进气系统，其特征在于所述的聚合反应系统包括反应容器(3)、反应基材(8)、上电极(I)、下电极(2 )，所述的反应容器(3 )内前部放置反应基材(8 )，反应容器(3 )外表面后部上方覆盖有上电极(I)，下方覆盖有下电极(2 )，且所述的反应基材(8 )置于上电极(I)和下电极(2 )之间间隙区域以外；所述的上电极(I)、下电极(2)分别连接电源控制系统(5)的两端；所述的反应容器(3)前端设有出气管(7)，后端通过进气管(6)连接进气系统的溶液瓶(11);所述的进气系统包括溶液瓶(11)、气瓶(9)，所述的气瓶(9)内装有载气，所述的气瓶(9)通过连接管(4)连接溶液瓶(11)，所述的连接管(4)上设有气阀；所述的溶液瓶(11)内装有用于聚合的単体溶液，所述的进气管(6)末端高度位于溶液瓶(11)内液面以上，所述的连接管(4)末端高度位于溶液瓶(11)内液面以下。
2.如权利要求1所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的反应容器(3)形状为长方体，其上表面和下表面均为石英玻璃板。
3.如权利要求1所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的上电极(I)及下电极(2)的外表面，除去与反应容器(3)直接接触的表面以外，其余表面均包覆有聚四氟こ烯薄膜。
4.如权利要求1所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的电源控制系统(5)包括相互连接的变压器和等离子体发生器。
5.如权利要求4所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的等离子体发生器配有频率调节功能。
6.如权利要求1所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的出气管(7)的直径小于进气管(6)的直径。
7.如权利要求1所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的载气为氩气或氦气或氮气。
8.如权利要求1所述的ー种用于大气压等离子体聚合的装置，其特征在于所述的连接管(4)上设有流量计(10)，且所述的气阀位于流量计(10)与气瓶(9)的出气ロ之间。
专利摘要本实用新型涉及一种用于大气压等离子体聚合的装置，包括聚合反应系统、电源控制系统、进气系统，所述的聚合反应系统包括反应容器、反应基材、上电极、下电极，所述的反应容器内前部放置反应基材，反应容器外表面后部上方覆盖有上电极，下方覆盖有下电极；所述的反应容器前端设有出气管，后端通过进气管连接进气系统的溶液瓶；所述的进气系统包括溶液瓶、气瓶，所述的气瓶通过连接管连接溶液瓶。本实用新型可在大气压环境下，通过调节反应间隙的宽度、进气系统的气体流量，在反应基材上，等离子体聚合形成薄膜，并且能够选择不同的单体来进行等离子体聚合，从而形成多种薄膜，具有设计合理、结构清晰、操作简便、应用广泛等特点。
文档编号C23C26/00GK202881388SQ201220456849
公开日2013年4月17日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者唐晓亮, 陈阳, 程曼丽, 陈宝同, 邱高 申请人:东华大学