[發(fā)明專利]一種用于管狀高分子材料支架內(nèi)表面改性的低溫等離子體處理裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010125946.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101808459A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳瓊;朱文超;汪沛沛;蒲以康;陳國(guó)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H05H1/46
• 分類號(hào): H05H1/46;B29C59/14
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)管狀高分子材料支架內(nèi)表面改性的低溫等離子體處理裝置。

背景技術(shù)

等離子體是一種含有離子、電子、自由基、激發(fā)態(tài)的分子和原子的電離氣體。常用于高分子合成、界面反應(yīng)的是低溫等離子體，其氣體溫度低，不會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生熱損傷。當(dāng)?shù)入x子體處理材料表面時(shí)，其中的電子、離子和活性粒子將自身能量傳遞給材料表層分子，與材料表面相互作用，在表面發(fā)生物理化學(xué)變化，從而使材料表面活化或接入活性基團(tuán)而實(shí)現(xiàn)表面改性。相對(duì)于化學(xué)方法和射線輻照方法，采用低溫等離子體技術(shù)用于高分子材料改性具有反應(yīng)溫度低、避免了溶劑腐蝕、對(duì)材料表面化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)控制方便、不會(huì)影響材料本體性質(zhì)等特點(diǎn)，在高分子材料表面改性中倍受關(guān)注。

利用現(xiàn)有的低溫等離子體源，如感應(yīng)耦合等離子體(ICP)和電容耦合等離子體(CCP)等，可產(chǎn)生較大面積的均勻等離子體，適用于處理片層材料如高分子薄膜等，或管狀高分子支架的外表面。然而在再生醫(yī)學(xué)尤其是組織工程學(xué)領(lǐng)域，常常需要對(duì)小口徑管狀高分子支架的內(nèi)表面進(jìn)行改性處理，因此需要能夠產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)、均勻等離子體的處理裝置，使之在對(duì)管狀高分子材料支架內(nèi)表面進(jìn)行精細(xì)處理的同時(shí)，不改變其外表面的性質(zhì)，且使效果可重復(fù)性能夠得到保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于對(duì)管狀高分子材料支架內(nèi)表面進(jìn)行改性的低溫等離子體處理裝置。

本發(fā)明所提供的低溫等離子體處理裝置，包括電極環(huán)7、放電管6和進(jìn)氣口1；其中，所述石英放電管6套設(shè)在電極環(huán)7內(nèi)。

為了保證等離子體處理裝置在工作時(shí)能形成真空環(huán)境，所述等離子體處理裝置還包括兩個(gè)真空轉(zhuǎn)接管(即真空轉(zhuǎn)接管A4和B9)、真空連接管2和三通10；所述放電管6的一端通過(guò)鎖緊螺母5和密封膠圈A13與真空轉(zhuǎn)接管A4的一端密封固定連接；所述放電管6的另一端通過(guò)鎖緊螺母8和密封膠圈B13′與真空轉(zhuǎn)接管B9的一端密封固定連接；所述真空轉(zhuǎn)接管A4的另一端通過(guò)密封膠圈C3及真空連接管2連接至進(jìn)氣口1；所述真空轉(zhuǎn)接管B9的另一端通過(guò)密封膠圈D3′與三通10的一端密封連接。

上述密封膠圈A、B、C、D均為密封膠圈。

所述等離子體處理裝置還包括下述外接設(shè)備：1)高頻高壓電源系統(tǒng)、2)氣體供給系統(tǒng)和3)外接真空系統(tǒng)。

所述高頻高壓電源系統(tǒng)與電極環(huán)7電連接；所述高頻高壓電源系統(tǒng)的工作頻率可為1-80KHZ。該高頻高壓電源系統(tǒng)通過(guò)連接電極環(huán)7提供強(qiáng)電場(chǎng)以產(chǎn)生均勻輝光放電。

所述氣體供給系統(tǒng)與進(jìn)氣口1相連接，提供用以產(chǎn)生等離子體的氣體，如NH₃、N₂和Ar等。

所述外接真空系統(tǒng)包括氣壓計(jì)和機(jī)械泵；所述氣壓計(jì)與三通10的氣壓計(jì)接口11密封連接，所述機(jī)械泵與三通10的機(jī)械泵接口12密封連接。

本發(fā)明的裝置中，所述放電管6可由石英或玻璃制成，所述電極環(huán)7可為由不銹鋼、銅或鋁制的環(huán)狀金屬；所述電極環(huán)7的內(nèi)徑尺寸與石英放電管6的外徑尺寸相同。

所述石英放電管6的具體尺寸如下：內(nèi)徑為3-20mm，外徑為6-24mm，長(zhǎng)度為100-800mm。

本發(fā)明所述裝置通過(guò)外接機(jī)械泵產(chǎn)生真空環(huán)境，真空度由外接氣壓計(jì)讀數(shù)顯示，其工作環(huán)境真空度為10-10³Pa。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的等離子體處理裝置實(shí)質(zhì)上是利用管狀石英放電腔形成均勻、細(xì)長(zhǎng)的等離子體。在處理管狀高分子支架時(shí)，將支架清洗干燥后放入石英放電管中，進(jìn)氣口位于待處理管狀支架樣品一端內(nèi)側(cè)，使支架內(nèi)部充滿產(chǎn)生等離子體的氣體，在高壓電場(chǎng)作用下，氣體放電，在支架內(nèi)部產(chǎn)生等離子體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管狀高分子支架內(nèi)表面的改性處理。

本發(fā)明所提供的等離子體處理裝置可產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)、均勻的等離子體。利用該裝置對(duì)管狀高分子材料支架內(nèi)壁進(jìn)行改性處理，可使其內(nèi)表面活化或接入活性基團(tuán)而不改變支架本體性質(zhì)，且工作溫度低(不會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生熱損傷)，在組織工程學(xué)、再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明等離子體處理裝置的豎直剖面圖。

圖2為本發(fā)明等離子體處理裝置的徑向截面圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的裝置進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。

實(shí)施例1、等離子體處理裝置