本發明專利技術公開了聚合物材料表面紫外光接枝的裝置，該裝置包括：氣化室，氣化室內設置有光敏引發劑池和單體溶液池及分別對光敏引發劑池和單體溶液池加熱的第一加熱器和第二加熱器，氣化室開口密封設置有透光蓋板及位于透光蓋板上的擋板，擋板位于單體溶液池的上方；紫外燈，位于透光蓋板未被擋板遮蓋部分的上方；第一進載氣管，分別經過第一閥門和第二閥門通入光敏引發劑池和單體溶液池；反應室，包括具有進口和出口的反應室殼體，與反應室殼體內壁卡合的上多孔隔板和下多孔隔板，進口通過帶有第三閥門的管路與氣化室連通，出口與帶有第四閥門的出載氣管連通。本發明專利技術的裝置使氣體能到達的聚合物材料表面進行了改性，增加了聚合物材料的適用范圍。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及聚合物材料表面改性
，特別是涉及聚合物材料表面紫外光接枝的裝置。
技術介紹
聚合物材料已經廣泛應用于現代工業生產和日常生活中，然而這類材料的親水性和生物相容性較差，限制了這類材料在一些領域的應用，以中空纖維段為例，近年來，研究者把中空纖維段作為膜生物反應器中生物膜的載體，因為中空纖維段內部可以生長厭氧菌，其外部可以生長好氧菌，因而可以在一個反應器中同時完成厭氧反應和好氧反應，減小了反應器的體積，提高了生產效率，但目前使用的中空纖維段，其材質主要為聚砜、聚丙烯腈或聚偏氟乙烯等，這些材料的親水性較差，有些材料甚至是疏水材料，是生物不友好性材料，不適于菌類和其它微生物的生長，因而在不影響聚合物材料本體性能的條件下對聚合物材料進行表面改性越來越受到關注。接枝是指在聚合物材料的大分子鏈上通過化學鍵結合適當的支鏈或功能性側基的反應，通過增加這些支鏈或功能性側基使得聚合物材料表面的性質發生改變。接枝方法包括紫外光接枝、化學接枝和輻射接枝等。與其它接枝方法相比，紫外光接枝具有設備成本低、反應速度快并易于連續化操作的特點。但是現有的紫外光接枝是在聚合物材料表面涂覆光敏劑和單體溶液，再在紫外光照下進行接枝反應，因而在紫外光照不到的聚合物材料的表面就不能接枝上支鏈或功能性側基，并且在紫外光照得到的聚合物材料表面也易產生接枝不均勻的現象，例如在親水性較差的中空纖維段的外部可以接枝上親水性官能團，但是在其內部就不能接枝上。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種聚合物材料表面紫外光接枝的裝置，用以對聚合物材料的表面進行改性，增加聚合物材料的適用范圍。本專利技術聚合物材料表面紫外光接枝的裝置，包括氣化室，所述氣化室內設置有光敏引發劑池和單體溶液池及分別對光敏引發劑池和單體溶液池加熱的第一加熱器和第二加熱器，所述氣化室的開口密封設置有透光蓋板及位于所述透光蓋板上的擋板，所述擋板位于所述單體溶液池的上方；紫外燈，位于透光蓋板未被擋板遮蓋的部分的上方；第一進載氣管，分別經過第一閥門和第二閥門通入所述光敏引發劑池和所述單體溶液池；反應室，包括具有進口和出口的反應室殼體，與反應室殼體內壁卡合的上多孔隔板和下多孔隔板，所述進口通過帶有第三閥門的管路與所述氣化室連通，所述出口與帶有第四閥門的出載氣管連通。所述的聚合物材料表面紫外光接枝裝置，還包括帶有第五閥門的第二進載氣管，第二進載氣管通有脈沖載氣。所述的聚合物材料表面紫外光接枝裝置，還包括真空裝置，所述出口通過帶有第六閥門的管路與所述真空裝置連通。所述的聚合物材料表面紫外光接枝裝置，還包括設置于第一進載氣管靠近進載氣口的第一壓力表，分別靠近反應室進口和出口的第二壓力表和第三壓力表。優選的，所述透光蓋板為石英透光蓋板。在本專利技術聚合物材料表面紫外光接枝的裝置中，由于通過載氣負載自由基進入反應室，在氣體能到達的聚合物材料的表面都可以形成表面自由基，再經過載氣負載單體氣體與表面自由基處進行接枝反應，因此，在聚合物材料的氣體能到達的表面都可以進行接枝，避免了現有技術中紫外光照射不到之處不能接枝的現象，使聚合物材料的表面都進行了改性，增加了聚合物材料的適用范圍。附圖說明圖1為本專利技術聚合物材料表面紫外光接枝裝置結構示意圖；圖2為應用本專利技術聚合物材料表面紫外光接枝裝置的方法流程示意圖。附圖標記1-氣化室；2_紫外燈；3_第一進載氣管；4_反應室；7_第二進載氣管；8-真空裝置；11-光敏引發劑池；12-單體溶液池；13-第一加熱器；14-第二加熱器；15_透光蓋板；16_擋板；31_第一閥門；32_第二閥門；41-進口 ；42_出口 ；43_反應室殼體；44_上多孔隔板；45_下多孔隔板；51-第三閥門；61_第四閥門；71_第五閥門；81_第六閥門；91_第一壓力表；92-第二壓力表；93_第三壓力表具體實施例方式為了使聚合物材料的表面都能進行接枝，本專利技術提供了一種聚合物材料表面紫外光接枝的裝置。該技術方案中，先在氣化室內將光敏引發劑液體氣化，通過紫外光照射光敏引發劑氣體形成自由基，通過載氣負載自由基進入到反應室內聚合物材料的表面形成表面自由基，再將氣化室內單體溶液氣化后在聚合物材料表面自由基處進行接枝，因此在聚合物材料的氣體能到達的表面都可以進行接枝。為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉具體實施例對本專利技術作進一步詳細說明。如圖1所示，本專利技術實施例的聚合物材料表面紫外光接枝裝置，包括氣化室I，所述氣化室I內設置有光敏引發劑池11和單體溶液池12及分別對光敏引發劑池11和單體溶液池12加熱的第一加熱器13和第二加熱器14，所述氣化室I的開口密封設置有透光蓋板15及位于所述透光蓋板15上的擋板16，所述擋板16位于所述單體溶液池12的上方；紫外燈2,位于透光蓋板15未被擋板16遮蓋的部分的上方；第一進載氣管3，分別經過第一閥門31和第二閥門32通入所述光敏引發劑池11和所述單體溶液池12 ；反應室4，包括具有進口 41和出口 42的反應室殼體43，與反應室殼體43內壁卡合的上多孔隔板44和下多孔隔板45，所述進口 41通過帶有第三閥門51的管路與所述氣化室I連通，所述出口 42與帶有第四閥門61的出載氣管連通。在本專利技術實施例中，第一加熱器13對光敏弓I發劑池11進行加熱，打開紫外燈2，打開第一閥門31和第三閥門51，光敏引發劑分子從光敏引發劑液體中揮發出來，經紫外光照射形成自由基，從第一閥門流出的載氣負載自由基通過第三閥門51經反應室4的進口 41和下多孔隔板45到達聚合物材料表面，在聚合物材料表面上形成表面自由基；關閉第一閥門31，打開第二閥門32，關閉紫外燈2，第二加熱器14加熱單體溶液池12，單體溶液氣化被載氣負載通過第三閥門51經反應室4的進口 41和下多孔隔板45到達聚合物材料表面，在聚合物材料表面自由基處進行接枝反應。載氣可以為氮氣或者稀有氣體，其中以氮氣作為載氣最經濟實惠。采用這樣的裝置，無論聚合物材料為管狀、卷式或其他的任何形狀，都可以在聚合物材料的內外表面進行接枝。特別對于中空纖維段，采用這種裝置在其內外表面都可以接枝，進行親水性接枝后的中空纖維段應用于生物膜反應池，中空纖維段內外都適于細菌或其它微生物的生長，增加了聚合物材料的環境友好性。優選的，本專利技術的聚合物材料表面紫外光接枝裝置，還包括帶有第五閥門71的第二進載氣管7，第二進載氣管7通有脈沖載氣。在本專利技術的技術方案中，關閉第三閥門51，打開第五閥門71，脈沖式鼓入載氣，對反應室4中的聚合物材料進行攪動，可以使聚合物材料表面的表面自由基更均勻，并使接枝更均勻。優選的，本專利技術的聚合物材料表面紫外光接枝裝置，還包括真空裝置8，出口 42通過帶有第六閥門81的管路與真空裝置8連通。打開第六閥門81，打開真空裝置8，可以使反應室4和氣化室I內保持一定的真空度，真空裝置8可以為真空泵或其它任意的抽真空裝置。增加的真空裝置8，可以分別與第一加熱器13和第二加熱器14共同作用，使得光敏引發劑和單體溶液更易氣化，也可以不打開第一加熱器13和第二加熱器14，直接采用真空裝置8使氣化室內壓強減小，使得光敏引發劑液體和單體溶液的氣化溫度降低而氣化。當然，采用真空裝置8與第一加熱器13共同作用，使得光敏弓I發劑液體更容易氣化，采本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種聚合物材料表面紫外光接枝的裝置，其特征在于，包括：氣化室（1），所述氣化室（1）內設置有光敏引發劑池（11）和單體溶液池（12）及分別對光敏引發劑池（11）和單體溶液池（12）加熱的第一加熱器（13）和第二加熱器（14），所述氣化室（1）的開口密封設置有透光蓋板（15）及位于所述透光蓋板（15）上的擋板（16），所述擋板（16）位于所述單體溶液池（12）的上方；紫外燈（2），位于透光蓋板（15）未被擋板遮蓋的部分的上方；第一進載氣管（3），分別經過第一閥門（31）和第二閥門（32）通入所述光敏引發劑池（11）和所述單體溶液池（12）；反應室（4），包括具有進口（41）和出口（42）的反應室殼體（43），與反應室殼體（43）內壁卡合的上多孔隔板（44）和下多孔隔板（45），所述進口（41）通過帶有第三閥門（51）的管路與所述氣化室（1）連通，所述出口（42）與帶有第四閥門（61）的出載氣管連通。
【技術特征摘要】
1.一種聚合物材料表面紫外光接枝的裝置，其特征在于，包括氣化室(I)，所述氣化室(I)內設置有光敏弓I發劑池(11)和單體溶液池(12)及分別對光敏引發劑池(11)和單體溶液池(12)加熱的第一加熱器(13)和第二加熱器(14)，所述氣化室(I)的開口密封設置有透光蓋板(15)及位于所述透光蓋板(15)上的擋板(16)，所述擋板(16)位于所述單體溶液池(12)的上方；紫外燈(2)，位于透光蓋板(15)未被擋板遮蓋的部分的上方；第一進載氣管(3)，分別經過第一閥門(31)和第二閥門(32)通入所述光敏引發劑池(11)和所述單體溶液池(12)；反應室(4 )，包括具有進口( 41)和出口( 42 )的反應室殼體(43 )，與反應室殼體(43 )內壁卡合的上多孔隔板(44)和下多孔隔板(45)，所述進口(41)通過帶有第三...
【專利技術屬性】
技術研發人員：申穎潔，趙玉娟，吳光夏，王曉紅，李朝霞，田亞平，
申請(專利權)人：中國電子工程設計院，
類型：發明
國別省市：
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