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申请/专利权人：北京化工大学

摘要：本发明公开了一种等离子体聚合超高纯超高分子量聚乙烯的装置及方法，装置包括等离子体反应腔体、等离子体高能激励源、供气系统、真空控制系统、温度控制系统、产物收集系统以及气体循环系统。等离子体高能激励源中的等离子体线圈套在等离子体反应腔体的钟形罩外圈，为等离子体反应腔体提供能量，在腔体内壁激励产生高活性高能量密度等离子体。本发明通过高能激励产生高活性高能量密度等离子体，乙烯单体分子被等离子体中的高能粒子撞击，形成活性物种，与其他乙烯单体或活性物种发生反应，自由基聚合形成聚乙烯链，实现乙烯单体的聚合，从而在无催化剂的作用下生成超高分子量聚乙烯材料；通过温度和压力的精确控制，可获得超高纯度的聚乙烯产品。

主权项：1.一种等离子体聚合超高纯超高分子量聚乙烯的装置，其特征在于：包括等离子体反应腔体、等离子体高能激励源、供气系统、真空控制系统、温度控制系统、产物收集系统以及气体循环系统，所述的等离子体反应腔体包括钟形罩、进气端口、出气端口、金属腔体、真空管道接头、真空计接头、加热丝接口、温度探头接口和气体循环端口，所述的等离子体高能激励源包括等离子体线圈和高压接头，所述的供气系统包括进气法兰和进气阀，所述的真空控制系统包括真空计、真空管道、真空度显示屏、机械泵和分子泵，所述的温度控制系统包括加热丝、温度探头和温度表头，所述的产物收集系统包括出气法兰和出气阀，所述的气体循环系统包括气体法兰和气阀；等离子体高能激励源中的等离子体线圈套在等离子体反应腔体的钟形罩外圈，为等离子体反应腔体提供能量，在腔体内壁激励产生高活性高能量密度等离子体；等离子体反应腔体上开设进气端口，与供气系统中的进气法兰连接，通过进气阀控制其开关；等离子体反应腔体中的钟形罩顶部开设出气端口，与产物收集系统中的出气法兰连接，由出气阀控制开关；等离子体反应腔体上设置有真空管道接头和真空计接头，分别与真空控制系统中的真空管道和真空计相连接，通过设置真空度显示屏控制机械泵和分子泵的工作状态实现腔体内部气体压力控制，使用真空计测量腔体内实时真空度，将信号反馈给控制器，控制器根据设定值调整真空泵的工作状态，以维持所需的真空度；等离子体反应腔体上设置有加热丝接口和温度探头接口，分别与温度控制系统的加热丝和温度探头相连接，使用温度探头测量腔体内多个位置的实时温度，将信号反馈给带有高精度控制算法的温度表头，温度表头根据设定值实时调整加热输出，通过温度探头的反馈和温度表头的调控，控制等离子体反应腔体内均匀布置的加热丝，从而实现腔体内部温度精确控制；等离子体反应腔体上开设气体循环端口，与气体循环系统中的气体法兰连接，通过气阀控制其开关，将载流气体、未反应的气体和分子量未达标的产物气体收集后重新通入进气系统中，实现循环利用。

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