[發明專利]一種采用大氣壓等離子體對管內外壁進行表面改性的方法

有效

• 申請號: 201610064999.5
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105670024B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 劉新;陳發澤;劉吉宇;劉碩;黃帥;楊曉龍;宋金龍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L27/18;H05H1/24
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;關慧貞

本發明提供了一種采用大氣壓等離子體對管內外壁進行表面改性的方法，屬于等離子體材料表面處理技術領域。將產生的等離子體射流作用于待處理管狀材料表面，在待處理管狀材料內通入工作氣體，在待處理管狀材料內形成等離子體；等離子體射流對待處理管狀材料外壁進行表面改性，同時提供了電離待處理管狀材料內部工作氣體的電場以便在管內生成等離子體，該等離子體實現對待處理管狀材料內壁的表面改性；當待處理管狀材料沿軸向做旋轉、進給運動時，可實現任意長度管狀材料的內外壁表面改性。該方法無需復雜真空設備，通過控制被處理管的運動實現任意長度管內外壁的同時改性，且成本低，操作簡單靈活，對環境無污染，是一種綠色表面改性方法。

技術領域

本發明涉及一種大氣壓等離子體對管狀材料內壁和外壁同時進行表面改性的方法，屬于等離子體材料表面處理技術領域。

背景技術

潤濕性是材料表面的重要性質之一，很多材料因表面潤濕性差而影響其生物相容性、粘附性等。已有多種方法被用來提高材料表面潤濕性，如濕化學法、激光處理、紫外處理以及等離子體處理等，其中，等離子體表面處理技術因對基體材料影響小、環境友好等原因而受到廣泛關注。公開號為CN 1526753 A、CN 1900408 A、CN 202318981 U的發明專利均提供了采用等離子體對材料進行表面改性的裝置和方法。但這些裝置或方法均需要復雜昂貴的真空設備，且被處理材料的尺寸受真空腔的限制，因而大大降低處理效率，增加處理成本。因而無需真空、操作簡單方便、成本低的大氣壓等離子體材料表面改性得到了廣大科研工作者的重視，如專利CN 102259364 A、CN 202907329 U、CN 102905455 A、CN 103194001A等。

管狀結構材料在機械、生物醫學等領域廣泛應用，對其進行表面改性可有效改善其應用效果。文獻Appl.Phys.Lett.2009,94(11),111501中作者將一根不銹鋼針插入石英管中，通入氣體并在不銹鋼針上施加電壓，形成大氣壓單針放電等離子體，進而對該石英管內壁表面形成改性。文獻Plasma Process.Polym.2015,12(3):271-284.中介紹了一種將產生的大氣壓等離子體射流通入聚合物管的方式進行管內壁表面改性。但這兩種方法只能改性管內壁表面，同時因等離子體放電強度或等離子體射流滲透長度有限而導致可實現改性的管的長度受到限制。

發明內容

本發明提供了大氣壓等離子體對管狀材料內壁和外壁同時進行表面改性的方法，可在大氣壓下通過介質阻擋放電等離子體射流作用于待改性的管外壁，實現對外壁的表面改性；在待改性管中通入工作氣體時可在管內形成等離子體，實現管狀結構內壁表面改性；當待處理管內通入工作氣體且沿著軸向做旋轉、進給運動，即可同時實現任意長度管的內外壁表面改性。

一種采用大氣壓等離子體對管內外壁進行表面改性的方法，步驟如下：

本發明涉及一種大氣壓等離子體對管狀材料內壁和外壁同時進行表面改性的方法，主要通過介質阻擋放電等離子體射流2對管3外壁進行表面改性，同時提供電場在管3內部形成等離子體實現對內壁的改性。