[发明专利]材料表面处理装置及方法

说明书

本发明提供了一种材料表面处理装置及方法。该装置包括：第一导向辊、第二导向辊、等离子体处理装置和液相接枝处理装置；第一导向辊和第二导向辊间隔设置，第一导向辊传送待处理材料，第二导向辊传送处理后的待处理材料；等离子体处理装置和液相接枝处理装置间隔地设置于第一导向辊和第二导向辊之间；等离子体处理装置靠近第一导向辊，用于对待处理材料进行等离子处理；液相接枝处理装置靠近第二导向辊，用于对等离子处理后的待处理材料进行液相接枝聚合处理。本发明中，等离子处理之后能够在待处理材料表面进行刻蚀，并在刻蚀后与液体接枝反应物进行聚合处理，能够有效延长刻蚀的改性效果，提高了待处理材料的表面性能，获得了长期的改性效果。

技术领域

本发明涉及材料处理技术领域，具体而言，涉及一种材料表面处理装置及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，在当代社会，复合材料的品种越来越多，应用也越来越广，重要性越来越突出。特别的，在航空航天、高速铁路、国防军事、生物医学、电子电气等高新技术领域有着举足轻重的地位。有一些高性能增强材料(如芳纶纤维、碳纤维)的表面呈现较高的化学惰性，导致其与基体的结合能力较差，因此复合材料的优异性能无法充分发挥。为了充分发挥复合材料的优异性能，需要进行表面处理，以改善增强其与基体的界面结合状况。

目前，材料表面处理技术主要包括物理改性和化学改性两大类，物理改性包括超声波处理、等离子体处理、高能射线辐照处理、紫外辐照和涂覆处理等；化学改性包括表面刻蚀、接枝改性、超临界CO2改性、络合改性等。其中，等离子体处理技术具有不影响材料本体性能、处理效率高、清洁环保等优点，具有广阔的工业应用前景。然而，等离子体处理效果会随时间而衰减，无法长期储存。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种材料表面处理装置，旨在解决现有技术中等离子体处理效果随时间而衰减的问题。本发明还提出了一种材料表面处理方法。

一个方面，本发明提出了一种材料表面处理装置，该装置包括：第一导向辊、第二导向辊、等离子体处理装置和液相接枝处理装置；其中，第一导向辊和第二导向辊间隔设置，第一导向辊用于接收并传送待处理材料，第二导向辊用于接收并传送处理后的待处理材料；等离子体处理装置和液相接枝处理装置间隔地设置于第一导向辊和第二导向辊之间；等离子体处理装置靠近第一导向辊，用于对待处理材料进行等离子处理；液相接枝处理装置靠近第二导向辊，用于对等离子处理后的待处理材料进行液相接枝聚合处理。

进一步地，上述材料表面处理装置中，液相接枝处理装置包括：反应器和第三导向辊；其中，反应器开设有供待处理材料可滑动穿设的物料入口和物料出口，反应器的内部存储有液体接枝反应物；第三导向辊可转动地设置于反应器内且置于液体接枝反应物的液面以下，待处理材料可滑动地绕设于第三导向辊。

进一步地，上述材料表面处理装置还包括：脱剂机构；其中，脱剂机构设置于液相接枝处理装置与第二导向辊之间，用于将液相接枝聚合处理后的待处理材料上的过量液体接枝反应物去除。

进一步地，上述材料表面处理装置中，脱剂机构包括：两个挤胶辊；其中，两个挤胶辊并列设置且具有预设间隙，待处理材料可滑动地穿设于两个挤胶辊之间，两个挤胶辊用于挤压待处理材料以去除待处理材料上的过量液体接枝反应物。

进一步地，上述材料表面处理装置中，脱剂机构还包括：干燥装置；其中，干燥装置置于两个挤胶辊与第二导向辊之间，用于对待处理材料进行干燥以去除待处理材料上的过量液体接枝反应物。