[发明专利]一种用于管状高分子材料支架内表面改性的低温等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对管状高分子材料支架内表面改性的低温等离子体处理装置。

背景技术

等离子体是一种含有离子、电子、自由基、激发态的分子和原子的电离气体。常用于高分子合成、界面反应的是低温等离子体，其气体温度低，不会对材料产生热损伤。当等离子体处理材料表面时，其中的电子、离子和活性粒子将自身能量传递给材料表层分子，与材料表面相互作用，在表面发生物理化学变化，从而使材料表面活化或接入活性基团而实现表面改性。相对于化学方法和射线辐照方法，采用低温等离子体技术用于高分子材料改性具有反应温度低、避免了溶剂腐蚀、对材料表面化学结构和性质控制方便、不会影响材料本体性质等特点，在高分子材料表面改性中倍受关注。

利用现有的低温等离子体源，如感应耦合等离子体(ICP)和电容耦合等离子体(CCP)等，可产生较大面积的均匀等离子体，适用于处理片层材料如高分子薄膜等，或管状高分子支架的外表面。然而在再生医学尤其是组织工程学领域，常常需要对小口径管状高分子支架的内表面进行改性处理，因此需要能够产生细长、均匀等离子体的处理装置，使之在对管状高分子材料支架内表面进行精细处理的同时，不改变其外表面的性质，且使效果可重复性能够得到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对管状高分子材料支架内表面进行改性的低温等离子体处理装置。

本发明所提供的低温等离子体处理装置，包括电极环7、放电管6和进气口1；其中，所述石英放电管6套设在电极环7内。

为了保证等离子体处理装置在工作时能形成真空环境，所述等离子体处理装置还包括两个真空转接管(即真空转接管A4和B9)、真空连接管2和三通10；所述放电管6的一端通过锁紧螺母5和密封胶圈A13与真空转接管A4的一端密封固定连接；所述放电管6的另一端通过锁紧螺母8和密封胶圈B13′与真空转接管B9的一端密封固定连接；所述真空转接管A4的另一端通过密封胶圈C3及真空连接管2连接至进气口1；所述真空转接管B9的另一端通过密封胶圈D3′与三通10的一端密封连接。

上述密封胶圈A、B、C、D均为密封胶圈。

所述等离子体处理装置还包括下述外接设备：1)高频高压电源系统、2)气体供给系统和3)外接真空系统。

所述高频高压电源系统与电极环7电连接；所述高频高压电源系统的工作频率可为1-80KHZ。该高频高压电源系统通过连接电极环7提供强电场以产生均匀辉光放电。

所述气体供给系统与进气口1相连接，提供用以产生等离子体的气体，如NH₃、N₂和Ar等。

所述外接真空系统包括气压计和机械泵；所述气压计与三通10的气压计接口11密封连接，所述机械泵与三通10的机械泵接口12密封连接。

本发明的装置中，所述放电管6可由石英或玻璃制成，所述电极环7可为由不锈钢、铜或铝制的环状金属；所述电极环7的内径尺寸与石英放电管6的外径尺寸相同。

所述石英放电管6的具体尺寸如下：内径为3-20mm，外径为6-24mm，长度为100-800mm。

本发明所述装置通过外接机械泵产生真空环境，真空度由外接气压计读数显示，其工作环境真空度为10-10³Pa。

由上述技术方案可知，本发明提供的等离子体处理装置实质上是利用管状石英放电腔形成均匀、细长的等离子体。在处理管状高分子支架时，将支架清洗干燥后放入石英放电管中，进气口位于待处理管状支架样品一端内侧，使支架内部充满产生等离子体的气体，在高压电场作用下，气体放电，在支架内部产生等离子体，从而实现对管状高分子支架内表面的改性处理。

本发明所提供的等离子体处理装置可产生细长、均匀的等离子体。利用该装置对管状高分子材料支架内壁进行改性处理，可使其内表面活化或接入活性基团而不改变支架本体性质，且工作温度低(不会对材料产生热损伤)，在组织工程学、再生医学领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明等离子体处理装置的竖直剖面图。

图2为本发明等离子体处理装置的径向截面图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的装置进行说明，但本发明并不局限于此。

实施例1、等离子体处理装置