[发明专利]一种常压下利用等离子体接枝聚合进行材料表面改性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种常压下利用等离子体接枝聚合进行材料表面改性的方法。 

背景技术

低温等离子体技术作为一种新的表面改性手段，能快速、高效、无污染地改善纺织材料的表面性能，赋予新的特征，同时又不改变材料的本体特点，已经越来越被世界各国的研究人员所重视，等离子体表面处理是利用气体放电产生的等离子体对材料表面进行物理和化学反应。参与反应的有激发态粒子、自由基和离子，也包括等离子体辐射紫外线的作用。通过表面反应有可能在表面引入特定官能团，产生表面活化和刻蚀，形成交联结构或生成表面自由基。这些作用一般不是单一的，往往某种作用为主，几种作用并存。正是这些作用决定了纺织品等离子体表面处理的有效性。 

等离子体接枝聚合是指材料首先经等离子体处理产生活性自由基或官能团形成活性中心，然后与功能性单体接触，利用表面的活性自由基或官能团的活性中心引发单体与基体表面进行接枝聚合反应。这种增量处理方法是改善纺织品等离子体表面处理后时效性差的有效手段。 

目前，绝大部分能够进行等离子体接枝聚合的等离子体源几乎都是采用低气压辉光放电等离子体来进行的。由于低气压辉光放电的真空设备庞杂，真空运行占去了绝大部分能耗与加工成本，而且难以实现流水化作 业，使其应用受到很多的限制。 

另外，直接在处理表面进行等离子接枝聚合时，由于基体表面缺少活性的基团，往往会导致等离子接枝聚合层与基体表面之间的结合力太弱，导致改性层失效。 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供以下技术方案： 

为了实现常压下进行等离子体表面改性的目的，本发明提供了一种常压下利用等离子体接枝聚合进行材料表面改性的方法，既克服现有真空等离子体表面处理技术存在的不足，也克服了由于基体材料表面的惰性而导致的改性层失效的问题，该方法成本低、功能强、便于操作和工业化连续处理。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 

一种常压下利用等离子体接枝聚合进行材料表面改性的方法，所述方法步骤为：材料先经过等离子体活化区，在进入到等离子体接枝聚合区，在等离子体活化区和等离子体接枝聚合区之间喂入接枝气体，活化气体在等离子体活化区喂入，在接枝气体喂入区与接枝气体混合，再进入到等离子体接枝聚合区，从而完成材料表面的活化和接枝聚合改性。 

进一步的，所述的常压下利用等离子体接枝聚合进行材料表面改性的方法，材料先经过等离子体活化区，在进入到等离子体接枝聚合区。 

作为本发明的优选技术方案，在所述等离子体活化区和等离子体接枝聚 合区之间喂入接枝气体。 

作为本发明的优选技术方案，所述活化气体在等离子体活化区喂入，在接枝气体喂入区与接枝气体混合，再进入到等离子体接枝聚合区. 

作为本发明的优选技术方案，所述等离子体活化区包括金属电极组、介质阻挡层。

作为本发明的优选技术方案，所述等离子体接枝聚合区包括金属电极组、介质阻挡层。 

作为本发明的优选技术方案，所述接枝原料为液体时，需要将液体原料气化，以气体的形式喂入。 

作为本发明的优选技术方案，所述接枝气体喂入区设有加热和保温措施，放置气体冷凝。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

克服了现有真空等离子体表面处理技术存在的不足，也克服了由于基体材料表面的惰性而导致的改性层失效的问题，成本低、功能强、便于操作和工业化连续处理。 

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 

实施例1： 

PP薄膜先经过等离子体活化区，在进入到等离子体接枝聚合区，在等离 子体活化区和等离子体接枝聚合区之间喂入接枝气体丙烯酸，活化气体氩气在等离子体活化区喂入，在接枝气体喂入区与接枝气体混合，再进入到等离子体接枝聚合区，从而完成材料表面的活化和接枝聚合改性。 

实施例2： 

PET薄膜先经过等离子体活化区，在进入到等离子体接枝聚合区，在等离子体活化区和等离子体接枝聚合区之间喂入接枝气体丙烯酸，活化气体氧气在等离子体活化区喂入，在接枝气体喂入区与接枝气体混合，再进入到等离子体接枝聚合区，从而完成材料表面的活化和接枝聚合改性。 

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。