本实用新型公开一种超临界流体注入装置，该装置的组成如下：二氧化碳供气装置、阀门、高压注射泵、高压釜、压力传感器、循环泵和恒温控制装置；本实用新型中引入2个串联的高压釜以及循环泵；装置中两个串联的高压釜，第一为溶解釜，第二为注入釜；溶解釜和注入釜将待注入小分子在超临界流体中的溶解过程和超临界流体对聚合物基体的溶胀过程分别在两个高压釜中进行实施，为研究两过程各自对注入效果的影响提供了便利条件；并且结合使用循环泵，使未被注入的小分子和超临界流体循环使用，既节省了资源，又保护了环境。