本实用新型提供了一种材料表面处理装置，该装置包括：第一导向辊、第二导向辊、等离子体处理装置和液相接枝处理装置；第一导向辊和第二导向辊间隔设置，第一导向辊传送待处理材料，第二导向辊传送处理后的待处理材料；等离子体处理装置和液相接枝处理装置间隔地设置于第一导向辊和第二导向辊之间；等离子体处理装置靠近第一导向辊，用于对待处理材料进行等离子处理；液相接枝处理装置靠近第二导向辊以使液体接枝反应物与等离子处理后的待处理材料进行液相接枝聚合处理。本实用新型中，等离子处理之后能够在待处理材料表面进行刻蚀并与液体接枝反应物进行聚合处理，有效延长了刻蚀的改性效果，提高了待处理材料的表面性能，获得了长期的改性效果。