常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于一種粉體材料改性裝置，具體涉及一種常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置。它包括中空筒狀的介質阻擋管A，介質阻擋管A內的中部設有銅網，銅棒貫穿介質阻擋管A上部和銅網，介質阻擋管A的底部開有活化氣體和粉體入口，介質阻擋管A通過接管與中空筒狀的介質阻擋管B連通，介質阻擋管B內的中部設有銅網，銅管貫穿介質阻擋管B上部和銅網，介質阻擋管B的頂部開有接枝氣體入口。其優點是，結構簡單，采用常壓介質阻擋放電形式，克服了現有真空低溫等離子體表面處理技術存在的不足，無需昂貴的真空設備。
【專利說明】常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種粉體材料改性裝置，具體涉及一種常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置。
【背景技術】
[0002]低溫等離子體作為一種新的材料表面的改性方法，具有電子能量高而反應體系保持低溫狀態的優點，又不破壞材料本體特征，具有效率較高、處理溫度低、節能、環保等優點。等離子體表面改性參與反應的有自由基、激發態粒子和離子等，通過表面作用，可能會在表面引入特定官能團，產生表面活化和刻蝕，生成表面自由基和表面官能團。等離子體接枝聚合是指材料經過低溫等離子體處理產生活性中心后，和功能性單體接觸，利用表面的活性中心引發單體和基體表面進行接枝聚合反應。
[0003]目前等離子體接枝聚合一般采用低壓輝光放電形式，但低壓輝光放電需要昂貴的真空設備，限制了其在工業上的應用，難以實現流水化作業。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置，它不需要真空設備，制造成本低、便于操作和工業化連續處理。
[0005]本發明是這樣實現的，常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置，它包括中空筒狀的介質阻擋管A，介質阻擋管A內的中部設有銅網，銅棒貫穿介質阻擋管A上部和銅網，介質阻擋管A的底部開有活化氣體和粉體入口，介質阻擋管A通過接管與中空筒狀的介質阻擋管B連通，介質阻擋管B內的中部設有銅網，銅管貫穿介質阻擋管B上部和銅網，介質阻擋管B的頂部開有接枝氣體入口。
[0006]所述的介質阻擋管B的側端連接有接管。
[0007]所述的介質阻擋管B的底部為封閉結構。
[0008]本發明的優點是，結構簡單，采用常壓介質阻擋放電形式，克服了現有真空低溫等離子體表面處理技術存在的不足，無需昂貴的真空設備；配備了氣體輸送裝置，可采用空氣、氬氣、氦氣等作為活化氣體，成本低廉，在氣流的作用下使粉體充分暴露于等離子體中，并且整個工作流程以流水線方式進行，可粉體進行常壓處理，便于操作和工業化連續處理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明所提供的常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置原理圖；
[0010]圖2為常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置示意圖。
[0011]圖中，I氣體流量計；2粉體加料器；3介質阻擋管A ；4介質阻擋管B ；5接枝原料；6低溫等離子體活化區；7低溫等離子體接枝區；8介質阻擋管A ；9介質阻擋管B ；10銅棒；11銅網；12活化氣體和粉體入口 ；13接枝氣體入口 ；14銅管。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細介紹:
[0013]如圖1所示，常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置，包括低溫等離子體活化區6，低溫等離子體接枝區7。其中，低溫等離子體活化區包括氣體輸送裝置、金屬電極組(由銅棒和銅網制成)、介質阻擋管A ;低溫等離子體接枝聚合區包括金屬電極組(由銅棒和銅網制成)和介質阻擋管B，接枝氣體由銅管通入接枝反應區。
[0014]接枝原料如果為液體時，需將液體氣化后再由介質阻擋管內的銅管通入接枝區域。
[0015]常壓低溫等離子體流水式粉體材料改性系統采用空氣、氬氣、氦氣等作為活化氣體，成本低廉。
[0016]常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置具體結構為，它包括中空筒狀的介質阻擋管AS，介質阻擋管AS內的中部安裝有銅網11，銅棒10貫穿介質阻擋管AS上部和銅網11，介質阻擋管AS的底部開有活化氣體和粉體入口 12，介質阻擋管AS通過接管與中空筒狀的介質阻擋管B9連通，介質阻擋管B9內的中部安裝有銅網11，銅管14貫穿介質阻擋管B9上部和銅網11，介質阻擋管B9的頂部開有接枝氣體入口 13，介質阻擋管B9的側端連接有接管，介質阻擋管B9的底部為封閉結構。
[0017]其工作過程為:粉體由加料器持續不斷加入，在氣流作用下進入介質阻擋管A，粉體材料在介質阻擋管A中進行低溫等離子體活化，通過調整氣流量大小，使活化后粉體隨氣流到介質阻擋管B，在介質阻擋管B的等離子體區中完成接枝聚合反應。其中接枝原料氣體由銅管通入介質阻擋管B內，整個過程屬于流水式作業。
[0018]實施例1:如圖1、2所示，本實施例包括低溫等離子體活化區和接枝聚合區。活化區由氣體輸送裝置、金屬電極組、介質阻擋管A組成，活化氣體采用氬氣，介質阻擋管A采用圓柱形的石英玻璃管，石英玻璃管內銅棒和管外銅網組成金屬電極組的高壓電極和低壓電極；接枝聚合區包括金屬電極組和介質阻擋管B，介質阻擋管B采用圓柱形的石英玻璃管，石英玻璃管內銅管和外部銅網組成金屬電極組的高壓電極和低壓電極；接枝氣體由銅管通入接枝反應區，粉體隨活化氣體氣流進入接枝反應區，在低溫等離子體作用下，完成接枝反應。
[0019]實施例2:本實施例包括低溫等離子體活化區和接枝聚合區。活化區由氣體輸送裝置、金屬電極組、介質阻擋管A組成，活化氣體采用氦氣，介質阻擋管A采用圓柱形的石英玻璃管，石英玻璃管內不銹鋼棒和管外銅皮組成金屬電極組的高壓電極和低壓電極；接枝聚合區包括金屬電極組和介質阻擋管B，介質阻擋管B采用圓柱形的石英玻璃管，石英玻璃管內不銹鋼管和外部銅皮組成金屬電極組的高壓電極和低壓電極；接枝氣體由不銹鋼管通入接枝反應區，粉體隨活化氣體氣流進入接枝反應區，在低溫等離子體作用下，完成接枝反應。
[0020]實施例3:本實施例包括低溫等離子體活化區和接枝聚合區。活化區由氣體輸送裝置、金屬電極組、介質阻擋管A組成，活化氣體采用空氣，介質阻擋管A采用圓柱形的陶瓷管，陶瓷管內不銹鋼棒和管外銅網組成金屬電極組的高壓電極和低壓電極；接枝聚合區包括金屬電極組和介質阻擋管B，介質阻擋管B采用圓柱形的陶瓷管，陶瓷管內不銹鋼管和外部銅網組成金屬電極組的高壓電極和低壓電極；接枝氣體由不銹鋼管通入接枝反應區，粉體隨活化氣體氣流進入接枝反應區，在低溫等離子體作用下，完成接枝反應。
[0021]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術范圍之內，可不經過創造性勞動的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權力要求書所限定的保護范圍為準。
【權利要求】
1.常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置，其特征在于:它包括中空筒狀的介質阻擋管A(8)，介質阻擋管A(S)內的中部設有銅網(11)，銅棒(10)貫穿介質阻擋管A(S)上部和銅網(11)，介質阻擋管A(S)的底部開有活化氣體和粉體入口(12)，介質阻擋管A(S)通過接管與中空筒狀的介質阻擋管B (9)連通，介質阻擋管B(9)內的中部設有銅網(11)，銅管(14)貫穿介質阻擋管B(9)上部和銅網(11)，介質阻擋管B(9)的頂部開有接枝氣體入口(13)。
2.如權利要求1所述的常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置，其特征在于:所述的介質阻擋管B(9)的側端連接有接管。
3.如權利要求1所述的常壓低溫等離子體接枝聚合流水式粉體材料改性裝置，其特征在于:所述的介質阻擋管B(9)的底部為封閉結構。
【文檔編號】H05H1/42GK104302083SQ201410584476
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】常蘭, 王世慶, 李建, 趙成榮 申請人:核工業西南物理研究院, 成都理工大學工程技術學院