流体产品的分配设备的弹性体表面的处理方法技术

本发明专利技术涉及流体产品的分配设备的弹性体表面的处理方法，所述方法包括用多电荷且多能量的离子束通过离子植入对所述设备的待处理的至少一个弹性体表面进行改性的步骤，改性的所述弹性体表面限制制造和/或组装过程中弹性体表面的粘附，所述多电荷离子选自氦（He）、氮（N）、氧（O）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe），离子植入进行至0至3μm的深度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
流体产品的分配设备是公知的。它们通常包含储槽、分配元件例如泵或阀，以及配备有分配孔的分配头。弹性体部件例如垫圈具有某些缺点，特别是在制造和组装阶段。因而，为了避免可能阻塞制造和/或组装线的粘合，必须将垫圈用滑石粉处理、洗涤并干燥。这些过程使得所涉及的分配设备的生产和组装复杂化。类似的问题可发生于其它弹性体部件，例如泵活塞。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出弹性体表面、特别是垫圈的处理方法，该方法克服上述缺点。特别是，本专利技术旨在提供弹性体表面的处理方法，该方法是有效、持久、无污染且实施起来简单的。特别是，本专利技术提供通过多电荷且多能量的离子处理弹性体聚合物部件的方法，所述离子属于由氦(He)、氮( N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)构成的组，该聚合物部件形成流体分配设备的一部分，特别是用于药物的。大部分市售聚合物不传导电流。它们的表面电阻率在IO15至1017Ω/ □之间。然而，由于多种原因，可能需要导电性，这些原因包括:-抗静电效应:持续几周或几个月的表面电阻率降低会是足够的。-静电荷的耗散:这通过耗散材料和导体实现，它们防止放电并将高速移动导致的电荷耗散掉。-电磁屏蔽:需要具有很低的体积电阻率(<lohm.cm)的材料。必须符合标准以限制来自所制造的产品的电磁辐射。可以通过多种途径获得导电性:-非永久性的添加剂，例如脂肪胺酯或季胺。纳入到聚合物基体中的这些物质迁移至表面并与空气中的湿气反应。它们通过在表面形成潮湿膜而将表面电阻率降低至约1014Ω / 口。-永久性降低表面电阻率和体积电阻率的填料。特别是，它们为碳黑、碳纤维、石墨、不锈钢纤维、铝屑、碳纳米管。当仅仅需要表面抗静电或静电荷耗散电性能时，这些填料过度提高聚合物制造成本。-本身导电的聚合物。它们既昂贵又对使用条件敏感。热和湿气快速地使它们的电性能劣化。附着是聚合物的显著现象，它表现为例如活性产品在表面上的粘附。该附着源于非常高的表面电阻率诱导的静电力以及位于聚合物表面的分子的极性所产生的范德华力的贡献。除了粘着问题，聚合物部件经常需要在或大或小的侵蚀性的化学介质中、在环境湿度中、在环境氧气中等等条件下工作，这可通过氧化导致它们的电绝缘性的提高。某些聚合物用防护UV、氧化的化学试剂填充。这些化学试剂向外侧的排出具有加速表面氧化的作用，这又强化了聚合物的绝缘性。本专利技术旨在降低上述缺点，特别是显著降低弹性体聚合物实心部件的表面电阻率，同时保持其本体弹性性能并防止使用对健康有害的化学试剂。因而，本专利技术尤其提供用氦离子处理弹性体聚合物实心部件的至少一个表面的方法，其特征在于将多能量离子X+和X2+同时植入，其中比率RX小于或等于100，例如小于20，其中RX=X+/X2+，其中X属于氦(He)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)构成的名单，X+和X2+以原子百分比表示。做为例子，专利技术人已能够证明，与其中仅仅植入He+或He2+离子的已知处理相比，He+和He2+离子的同时存在能够非常显著地改善弹性体聚合物的表面抗静电性能。他们已能够证明，对于小于或等于100、例如小于或等于20的RHe，获得显著改善。应当指出，本专利技术可降低弹性体聚合物实心部件的表面电阻率和/或消除灰尘或其它的附着，甚至通过去除高度极化的化学基团例如OH、COOH而降低表面极化。这些官能团可诱导范德华力，它具有将环境中的化学分子结合至聚合物表面的作用。本专利技术还可提高聚合物的化学稳定性，例如通过形成渗透屏障。这可以减慢环境氧在聚合物中的传播，和/或延缓聚合物中所含的化学防护剂的向外扩散，和/或抑制聚合物中所含的毒性试剂向外的析出。有利地，本专利技术可以用于省略化学试剂或填料的添加并将它们用物理方法代替，所述物理方法适用于任何类型的聚合物并且在材料和能量的消耗方面成本较低。在本专利技术范围内，术语“实心”指的是通过材料块的机械或物理变形，例如通过挤出、模塑或者适合将聚合物块变形的任何其它技术，所生产的聚合物部件。由于本专利技术的方法，可以处理大得多的深度，这代表了高的化学稳定性，表现为表面电学性能(抗静电、静电荷耗散)的非常长时间的保持。已证明处理时间就工业要求而言不长。此外，该方法是低能量、低成本的，并且可以在没有任何环境影响的情况下用于工业领域中。弹性体聚合物部件的处理通过同时植入多能量、多电荷离子进行。这些离子特别是使用单一提取电压提取电子回旋加速器共振离子源(RCE源)的等离子室中形成的单电荷离子和多电荷离子而获得的。通过所述源产生的每种离子具有与其电荷状态成比例的能量。由此得出具有最高的电荷状态因而具有最高的能量的离子以最大的深度植入聚合物部件中。用RCE源的植入是快速且廉价的，因为它不需要离子源的高提取电压。实际上，为了提高离子的植入能量，在经济上优选的是提高其电荷状态而不是提高其提取电压。应当指出，常规的源，例如尤 其是通过等离子体浸没或细丝植入器植入离子的源，不能获得适于同时植入多能量离子X+和X2+的离子束，其中比率RX小于或等于100。相反，使用这样的源，它通常大于或等于1000。专利技术人已能够证明，该方法可以用于在不改变弹性体聚合物部件的本体弹性性能的情况下对弹性体聚合物部件进行表面处理。根据本专利技术的一种实施方案，该源是电子回旋加速器共振源，它产生在小于50°C的温度下植入部件中的多能量离子，并且植入束的离子的植入以受到源的提取电压控制的深度同时进行。不希望受限于特别的科学理论，可以认为在本专利技术的方法中，当离子通过时，它们激发了聚合物的电子，导致共价键断裂，该共价键立即重组以通过称为交联的机理得到主要由碳原子构成的高密度的共价化学键。较轻的元素例如氢和氧在脱气过程中从聚合物排出。向富碳共价键的该稠化作用具有如下效应:提高表面电导率，并减少甚至去除做为范德华力来源的表面极性基团，该范德华力是附着的来源。离子越轻，交联过程越有效。因而氦是优选的有利抛射体，因为:-它与共价键的电子的速度相比非常快，因而它在激发这些电子方面非常有效，所述电子因而没有时间改变它们的轨道，-它穿透微米级的大深度，-它没有危险性，-作为稀有气体，它不影响聚合物的化学组成。可以考虑容易使用的、没有任何健康风险的其它类型的离子，例如氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、lS(A;r)、氪(Kr)、氣(Xe)。根据本专利技术方法的不同的优选实施方案，它们可以彼此结合。一种优选的实施方案在于例如将下列所述组合:-比率RHe大于或等于 1，其中RHe=He+/He2+，其中He+和He2+以原子百分比表示；-可植入多能量离子He+和He2+的源的提取电压在10至400kV之间，例如大于或等于20kV和/或小于或等于IOOkV ；-多能量离子He+和He2+的剂量在5X IO14至IO18离子/cm2之间，例如大于或等于IO15离子/cm2和/或小于或等于5 X IO17离子/cm2，甚至大于或等于5 X IO15离子/cm2和/或小于或等于IO17离子/cm2 ；-在预先步骤中，确定实心聚合物部件表面的特征性能的演化随着多能量离子He+和He2+剂量的变化，例如做为待处理部件的代表的聚合物材料的聚合物的表面电阻率，以确定离子剂量的范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.02 FR 1055358;2010.07.08 FR 10028681.体产品分配设备的弹性体表面的处理方法，其特征在于所述方法包括用多电荷且多能量的离子束通过离子植入对所述设备的待处理的至少一个弹性体表面进行改性的步骤，改性的所述弹性体表面限制制造和/或组装过程中弹性体表面的粘附，所述多电荷离子选自氦(He)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)，离子植入进行至O至3μπι的深度。2.根据权利要求1的方法，其中所述多能量离子用相同的提取电压同时植入。3.根据以上权利要求任一项的方法，其中多能量氦离子He+和He2+同时植入。4.根据权利要求3的方法，其中比率RHe小于或等于100，例如小于20，并且大于1，其中RHe=He+/He2+，He+和He2+以原子百分比表示。5.根据以上权利要求任一项的方法，其中在处理过程中弹性体表面的温度小于100°c，优选小于50°C。6.根据以上权利要求任一项的方法，其中改性的所述弹性体表面具有抗静电性能。7.根据以上权利要求任一项的方法，其中所述方法包含用离子处理弹性体聚合物实心部件的至少一个表面，所述方法包含用多能量离子X+和X2+构成的离子束的离子轰击，其中X是选自氦(He)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)的离子的原子符号，其中RX=XVX2+小于或等于100，例如小于20，X+和X2+以原子百分比表示，其中在预先步骤中确定束的移动速度，在该步骤中确定不导致聚合物热降解的束的最小移动速度，所述热降解由压力提高10_5mbar表明。8.根据权利要求7的方法，其中离子X+和X2+通过电子回旋加速器共振离子源(RCE)同时产生。9.根据权利要求7或8任一 项的方法，其中比率RX大于或等于I。10.根据权利要求7至9中任一项的方法，其中能够实现多能量离子X+和X2+植入的源的提取电压在10至400kV之间，例如大于或等于20kV和/或小于或等于100kV。11.根据权利要求7至10中任一项的方法，其中多能量离子X+和X2+的剂量在5XIO14至IO18离子/cm2之间，例如大于或等于IO15离子/cm2和/或小于或等于5 X IO17离子/cm2，甚至大于或等于5X IO15离子/cm2和/或小于或等于IO17离子/cm2。12.根据权利要求7至11中任一项的方法，其中在预先步骤中确定实心聚合物部件表面的特征性能的演化随着多能量离子X+和X2+剂量的变化，例如做为待处理部件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·勒戈格兰，P·莱昂内，D·比萨多，F·盖尔纳莱克，
申请(专利权)人：阿普塔尔法国简易股份公司，
类型：
国别省市：