一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置，属于等离子体技术领域，用于在基材表面制备聚合物涂层。该装置中，在真空室内安装有等离子体源，真空室内安装紫外光源的阵列，载体气体管路的出口靠近等离子体源，单体蒸汽管路的出口距离等离子体源5‑30cm；排气管位于真空室远离等离子体源、载体气体管路出口和单体蒸汽管路出口的一侧；待处理的基材放在真空室内，将载体气体和单体蒸汽通入真空室内；放电产生等离子体；开启紫外光源；单体蒸汽在等离子体和紫外辐照双重作用下发生聚合并沉积在基材表面形成涂层。通过本实用新型专利技术装置制备的涂层具有能量和原料利用率高、涂层沉积率高、涂层均匀性好等优点。

Ultraviolet radiation assisted plasma polymerized surface coating device

The utility model relates to an ultraviolet irradiation auxiliary plasma polymerization surface coating device, belonging to the plasma technology field, which is used for preparing a polymer coating on the base material surface. In the device, a plasma source is arranged in a vacuum chamber, a vacuum ultraviolet light source array for indoor installation, carrier gas pipeline outlet near the plasma source and plasma source distance export monomer steam pipeline of 5 30cm; the exhaust pipe is located in the vacuum chamber from the plasma source, carrier gas outlet and single steam pipeline outlet side the substrate to be processed; placed in a vacuum chamber, the carrier gas and monomer steam into the vacuum chamber; discharge plasma; open the UV light source; monomer vapor in plasma and UV irradiation polymerization and double as the coating is deposited on the substrate surface under. The coating prepared by the utility model has the advantages of high energy utilization, high material utilization rate, high coating deposition rate, good coating uniformity, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置
本技术属于等离子体
，涉及到一种等离子体聚合表面涂层装置，用于在基材表面制备聚合物涂层。
技术介绍
等离子体聚合表面涂层是一种重要材料表面改性方法。在等离子体聚合表面涂层过程中，将待处理的基材置于在真空室中，通入载体气体和气态有机类单体，通过放电把有机类气态单体等离子体化，使其产生各类活性种，由这些活性种之间或活性种与单体之间进行加成反应形成聚合物，并沉积在基材表面形成涂层。例如文献《表面涂层》(CN1190545C)公开了一种疏水和/或疏油基材，其中包括利用脉冲调制高频辉光放电产生等离子体制备聚合物表面涂层的方法；文献《通过低压等离子体工艺施加保形纳米涂层的方法》(CN201180015332.1)也涉及利用脉冲调制高频辉光放电制备聚合物表面涂层的方法。现有的等离子体聚合表面涂层技术均采用单一的等离子体手段，其缺点是：能量和原料利用率低、涂层沉积率低、涂层不均匀。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种紫外辐照辅助等离子体聚合涂层装置，以解决现有技术能量和原料利用率低、涂层沉积率低、涂层不均匀的问题。本技术所采用的技术方案如下：一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置，其特征在于：在真空室内安装有等离子体源，在真空室内远离等离子体源的区域内安装紫外光源的阵列，载体气体管路连接到真空室内的靠近等离子体源一侧，载体气体管路另一端连接载体气体源，单体蒸汽管路连接到真空室内等离子体源前方；真空排气管连接到真空室内远离等离子体源的一侧；真空排气管另一端连接到真空泵，待处理的基材放在真空室内。所述的等离子体源是电极或感应线圈或微波天线中的一种，所述的等离子体源的放电功率为5-1000W。所述的等离子体源能够连续或断续工作，等离子体源断续工作时，放电时间为2-100μs，放电中断时间为1-100ms。所述的紫外光源相邻之间间隔10cm-50cm，且距离等离子体源20cm-80cm。所述的紫外光源是紫外灯或紫外发光二极管中的一种。所述的紫外光源的波长范围为180-380nm，紫外光源的功率为0.1-200W。所述的紫外光源能够连续或断续发光，紫外光源断续发光时，发光时间为1μs–1s，发光中断时间为10μs–10s。所述的单体蒸汽管路距离等离子体源为5-30cm。本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点：通过本专利技术装置及方法所制备的聚合物涂层，利用紫外辐照使弱等离子体区域内发生单体聚合反应，弥补弱等离子体区域内等离子体聚合反应的不充分，提高弱等离子体区域内的涂层沉积率，提高能量和原料利用率，改善涂层均匀性。附图说明图1是本技术装置的结构示意图。图中，1、真空室，2、等离子体源，3、紫外光源，4、载体气体管路，5、单体蒸汽管路，6、排气管，7、基材。具体实施方式下面结合附图和具体实施例详细说明本技术，但本技术并不局限于具体实施例。实施例1如图1所示，在真空室内安装有等离子体源，所述的等离子体源是电极，等离子体源的放电功率为5W，所述的等离子体源能够连续或断续工作，等离子体源断续工作时，放电时间为2μs，放电中断时间为1ms；在真空室内远离等离子体源的区域内安装紫外光源的阵列，所述的紫外光源是紫外灯，紫外光源相邻之间间隔10cm，且距离等离子体源20cm，紫外光源的波长范围为180nm，紫外光源的功率为0.1W,所述的紫外光源能够连续或断续发光，紫外光源断续发光时，发光时间为1μs，发光中断时间为10μs；载体气体管路连接到真空室内的靠近等离子体源一侧，载体气体管路另一端连接载体气体源，单体蒸汽管路连接到真空室内等离子体源前方；所述的单体蒸汽管路距离等离子体源为5cm；真空排气管连接到真空室内远离等离子体源的一侧；真空排气管另一端连接到真空泵，待处理的基材放在真空室内。实施例2如图1所示，在真空室内安装有等离子体源，所述的等离子体源是微波天线，等离子体源的放电功率为1000W，所述的等离子体源能够连续或断续工作，等离子体源断续工作时，放电时间为100μs，放电中断时间为100ms；在真空室内远离等离子体源的区域内安装紫外光源的阵列，所述的紫外光源是紫外发光二极管，紫外光源相邻之间间隔150cm，且距离等离子体源80cm，紫外光源的波长范围为380nm，紫外光源的功率为200W,所述的紫外光源能够连续或断续发光，紫外光源断续发光时，发光时间为1s，发光中断时间为10s；载体气体管路连接到真空室内的靠近等离子体源一侧，载体气体管路另一端连接载体气体源，单体蒸汽管路连接到真空室内等离子体源前方；所述的单体蒸汽管路距离等离子体源为30cm；真空排气管连接到真空室内远离等离子体源的一侧；真空排气管另一端连接到真空泵，待处理的基材放在真空室内。实施例3如图1所示，在真空室内安装有等离子体源，所述的等离子体源是感应线圈，等离子体源的放电功率为500W，所述的等离子体源能够连续或断续工作，等离子体源断续工作时，放电时间为40μs，放电中断时间为50ms；在真空室内远离等离子体源的区域内安装紫外光源的阵列，所述的紫外光源是紫外灯，紫外光源相邻之间间隔25cm，且距离等离子体源50cm，紫外光源的波长范围为380nm，紫外光源的功率为100W,所述的紫外光源能够连续或断续发光，紫外光源断续发光时，发光时间为10μs，发光中断时间为50μs；载体气体管路连接到真空室内的靠近等离子体源一侧，载体气体管路另一端连接载体气体源，单体蒸汽管路连接到真空室内等离子体源前方；所述的单体蒸汽管路距离等离子体源为10cm；真空排气管连接到真空室内远离等离子体源的一侧；真空排气管另一端连接到真空泵，待处理的基材放在真空室内。制备涂层时，将真空室抽至真空状态，通入载体气体和单体蒸汽，开启等离子体源放电产生等离子体，开启紫外光源。单体蒸汽在等离子体和紫外辐照双重作用下发生聚合并沉积在基材表面形成涂层。放电和紫外光源的功率、工作方式连续或断续工作，断续工作的时间能够根据工艺需要独立调节。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征，本领域的技术人员应该了解本技术不受上述实施例的限制，上述的实施例和说明书描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本技术要求保护的范围内，本技术要求保护范围由所附的权利要求书和等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置，其特征在于：在真空室(1)内安装有等离子体源(2)，在真空室(1)内远离等离子体源的区域内安装紫外光源(3)的阵列，载体气体管路(4)连接到真空室内的靠近等离子体源(2)一侧，载体气体管路另一端连接载体气体源，单体蒸汽管路(5)连接到真空室内等离子体源前方，单体蒸汽管路另一端连接单体蒸汽源；真空排气管(6)连接到真空室(1)内远离等离子体源(2)的一侧；真空排气管另一端连接到真空泵，待处理的基材(7)放在真空室(1)内。

【技术特征摘要】
2016.08.30 CN 201621012024X1.一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置，其特征在于：在真空室(1)内安装有等离子体源(2)，在真空室(1)内远离等离子体源的区域内安装紫外光源(3)的阵列，载体气体管路(4)连接到真空室内的靠近等离子体源(2)一侧，载体气体管路另一端连接载体气体源，单体蒸汽管路(5)连接到真空室内等离子体源前方，单体蒸汽管路另一端连接单体蒸汽源；真空排气管(6)连接到真空室(1)内远离等离子体源(2)的一侧；真空排气管另一端连接到真空泵，待处理的基材(7)放在真空室(1)内。2.根据权利要求1所述的一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置，其特征在于：所述的等离子体源(2)是电极或感应线圈或微波天线中的一种，所述的等离子体源(2)的放电功率为5-1000W。3.根据权利要求1所述的一种紫外辐照辅助等离子体聚合表面涂层装置，其特征在于：所述的等离子体源(2)能够连续或断续工作，等...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗坚，
申请(专利权)人：无锡荣坚五金工具有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32