[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于制造特殊氣瓶?jī)?nèi)派瑞林覆層的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310541313.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103556116A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欽瑞良;廖致嘉;姚社春;李翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州市江南精細(xì)化工有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/12
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/12;C23C16/00;C23C16/455
• 代理公司: 蘇州華博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 何蔚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空納米涂敷應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種制造特殊氣瓶?jī)?nèi)派瑞林覆層的方法和裝置。

背景技術(shù)

特殊氣瓶是指在醫(yī)療、工業(yè)及食品行業(yè)中用的氣瓶，材質(zhì)為鋁合金，充裝腐蝕性氣體或其他純凈氣體。為了隔絕瓶?jī)?nèi)氣體與氣瓶金屬壁接觸，增加氣瓶的使用壽命，防止金屬被氣瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)存氣體腐蝕污染，必須在氣瓶?jī)?nèi)部做涂層處理。

目前在氣瓶?jī)?nèi)部做涂層，主要使用噴涂工藝，使用環(huán)氧樹(shù)脂等有機(jī)涂料。其缺點(diǎn)是涂敷不均勻，涂層易脫落及龜裂，影響氣瓶的使用壽命，同時(shí)污染氣瓶?jī)?nèi)氣體。

聚對(duì)二甲苯及衍生物（商品名Parylene，派瑞林）是一種高性能無(wú)色透明覆層材料，具有優(yōu)異的電絕緣性能、物理機(jī)械性能和優(yōu)異的防護(hù)性能，使其在越來(lái)越多的高科技領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

派瑞林覆層的制備采用化學(xué)氣相沉積工藝，其原料是對(duì)二甲苯環(huán)二體及其衍生物。制備過(guò)程為：真空環(huán)境下，氣化室150-200°C使固體原料氣化進(jìn)入裂解室，在650-680°C下裂解成具有反應(yīng)活性的單體，最后進(jìn)入沉積室，室溫下，在被涂敷物體表面沉積聚合，形成派瑞林涂層。

普通的制備派瑞林覆層的方法，是把需要涂敷的物體放在沉積室中，充滿沉積室中的派瑞林單體會(huì)沉積在物體表面，形成聚合物。但這樣的方法和裝置，不適合氣瓶?jī)?nèi)部覆層的制備，因?yàn)闅馄績(jī)?nèi)部覆層的制備是需要將派瑞林覆層涂敷在氣瓶的內(nèi)壁而非表面，而普通的方法和裝置都難以達(dá)到這個(gè)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有特殊氣瓶涂層在材料、工藝、裝置上的缺陷，填補(bǔ)氣瓶覆層制備的空白，提供一種制備特殊氣瓶?jī)?nèi)部涂層的方法和裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于特殊氣瓶?jī)?nèi)制造派瑞林覆層的方法，所述方法包括以下步驟：將制備派瑞林覆層的材料經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、裂解，然后使其通過(guò)導(dǎo)氣管，再直接傳送到氣瓶?jī)?nèi)部，在氣瓶?jī)?nèi)表面沉積，形成派瑞林覆層。

其中，所述制備派瑞林覆層的材料為對(duì)二甲苯環(huán)二體或其鹵代衍生物或烷基衍生物。

其中，所述制備派瑞林覆層的材料為對(duì)二甲苯環(huán)二體或二鹵代對(duì)二甲苯環(huán)二體或二烷基對(duì)二甲苯環(huán)二體。

其中，所述覆層制備過(guò)程均在真空條件下進(jìn)行。

本發(fā)明還提供一種用于制造特殊氣瓶?jī)?nèi)派瑞林覆層的裝置。所述裝置包括蒸發(fā)室、裂解室、導(dǎo)氣管、沉積室、冷阱、真空系統(tǒng)。

其中，所述導(dǎo)氣管伸入到氣瓶?jī)?nèi)部，導(dǎo)氣管壁上分布有導(dǎo)氣孔。

其中，所述導(dǎo)氣管為圓筒形，長(zhǎng)度0.2米-0.8米，直徑3毫米-10毫米；材質(zhì)為不銹鋼。

其中，根據(jù)一次性制備覆層的氣瓶數(shù)量，所述導(dǎo)氣管可以經(jīng)由氣體分配頭組合成單管、雙管或多管的形式。

其中，所述特殊氣瓶放置在沉積室內(nèi)，根據(jù)氣瓶大小和一次性制備覆層的氣瓶數(shù)量確定沉積室的大小。

其中，所述沉積室長(zhǎng)1-1.5米，寬1-4米，高1-1.5米，材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼，可放置特殊氣瓶1-4個(gè)。

派瑞林覆層為聚對(duì)二甲苯環(huán)二體及其衍生物，其結(jié)構(gòu)式為：

其中：R=H，Cl，F(xiàn)，CH₃，CH₃CH_2。

能夠形成上述派瑞林聚合物的原料為派瑞林單體，其結(jié)構(gòu)式為：

其中：R=H，Cl，F(xiàn)，CH₃，CH₃CH_2。

能夠形成上述派瑞林單體的原料為對(duì)二甲苯環(huán)二體及其衍生物，其結(jié)構(gòu)式為：

其中：R=H，Cl，F(xiàn)，CH₃，CH₃CH_2。

具體步驟：在真空條件下，對(duì)二甲苯環(huán)二體或其衍生物在氣化室加熱氣化，派瑞林環(huán)二體的氣體進(jìn)入裂解室高溫裂解成派瑞林的活性單體氣體，派瑞林單體的氣體通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入放置在沉積室的氣瓶?jī)?nèi)部，室溫沉積并聚合成派瑞林的薄膜，這樣，在氣瓶?jī)?nèi)部就均勻的覆蓋了一層派瑞林覆層。

?在此過(guò)程中，物料的結(jié)構(gòu)變化如下：

其中：R=H，Cl，F(xiàn)，CH₃，CH₃CH_2。

用于制造特殊氣瓶?jī)?nèi)派瑞林覆層的裝置示意圖如圖1所示。

具體操作中，氣化室、裂解室、沉積室等部件的尺寸大小本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況訂購(gòu)。氣化室、裂解室、沉積室的溫度和真空度，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)不同的派瑞林環(huán)二體的性質(zhì)設(shè)定。