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Parylene隔离特性和化学抵抗能力表现如何
1.隔离性能
Parylene比其它涂层更薄,可提供一种无孔均质屏障,防止遭受液体、潮气、化学物品和常见气体的侵蚀。
离子渗透与涂层厚度的关系,如表1所示,这些阻隔性能通过一系列涂敷和非涂敷橡胶试验进行了证实。试样在一摩尔浓度的盐酸中高压加热一小时,然后分析酸液提取物中的钙、铝和锌成分,这些金属已知存在于橡胶的添加剂中。清楚地显示了试样上的Parylene涂层大大减少了对这些金属的提取。
| 涂层厚度(μm) | Ca2+(ppm) | A13+(ppm) | Zn2+(ppm) |
| 0 | 0.16 | 5 | 46 |
| 0.1 | 0.13 | 1.5 | 32 |
| 0.5 | 0.02 | 0.1 | 10 |
| 1 | <0.003 | <0.05 | 0.1 |
| 2 | <0.003 | <0.05 | <0.05 |
图1: 离子渗透与涂层厚度的关系
Parylene的隔离特性。再一次将水蒸汽渗透率与其它覆形涂敷材料相比较。Parylene C的性能几乎超过了所有其它的聚合材料。水蒸汽渗透能力值是在低于0.1微米的厚度下测量的。等量厚度归一化以后,这个数值对于所有的厚度都是相同的。
| Gas Permeability at 25 ℃(cc· mm/m²·d· atm) | Water Vapor Transmission (g⋅mil/100in²⋅d) | |||||||
| H₂ | N₂ | O₂ | C0₂ | SO₂ | H₂S | Cl₂ | ||
| Parylene N | 530 | 7.36 | 38 | 210 | 1800 | 760 | 72 | 1.35 |
| Parylene C | 100 | 0.9 | 7 | 7.2 | 10 | 12 | 0.2 | 0.18 |
| Parylen e F4 | – | – | – | – | – | – | = | 0.69 |
| Parylen e F8 | 253.1 | 4.8 | 23.5 | 95.4 | – | 0.51 | ||
| ER | 100 | 4 | 5-10 | 12 | = | 6.6 | ||
| SR | 46000 | – | 52000 | 8 | 220 | |||
| UR | – | 90 | 220 | 3200 | – | 20.2 | ||
| AR | – | 160 | 746 | 1500 | – | – | 27.8 | |
图2:涂层的透气性和水蒸气性不同
2.化学抗性
5-1.5mil薄膜室温下浸入各种溶剂90分钟后产生的厚度变化(红外法测量)在室温环境下,Parylene可以抵抗化学物质的侵袭,并且在150℃下不溶于所有的有机溶剂。Parylene C在175℃时可以溶解与氯中,而 Parylene N在溶剂的熔点(265℃)时可溶。两种高聚物都可以抵抗大多数溶剂的侵袭。同时,它们也不受像Hostepal, Igepal和柠檬油这类的应力裂解溶剂的影响。
| 溶剂 | Parylene 涂层厚度变化 | |
| C | N | |
| 异丙醇 | 0.3 | 0.2 |
| 去离子水 | 0 | 0 |
| 异辛烷 | 0.3 | 0.2 |
| 吡啶 | 0.6 | 0.2 |
| 混合二甲苯 | 2.2 | 1.5 |
| 三氯乙烯 TCE | 0.9 | 0.5 |
| 氯苯 | 1.4 | 1 |
| 二氯苯 | 2.9 | 0.2 |
| 三氯三氟乙烷 | 0.2 | 0.2 |
| 丙酮 | 0.8 | 0.3 |
| 2,4-戊二酮 | 1.3 | 0.5 |
图3:涂层的耐溶剂性
试剂 |
浓度 |
Parylen e 厚度变化 (%) |
|
Parylen e N |
Pary1en e C |
||
盐酸 |
10% |
0 |
0 |
浓盐酸 |
37% |
0.2 |
0 |
硫酸 |
10% |
0.1 |
0.3 |
浓硫酸 |
95-98% |
0.2 |
0.4 |
硝酸 |
10% |
0.1 |
0.1 |
浓硝酸 |
71% |
0.2 |
0.2 |
铬酸 |
10% |
0.1 |
0.1 |
浓铬酸 |
74% |
0.3 |
0 |
强碱(氢氧化钠) |
10% |
0.1 |
0 |
弱碱(氢氧化氨) |
10% |
0.3 |
0.2 |
图4:Parylene 的耐溶剂性0.5-1.5mil 薄膜室温下浸入各种溶剂 90 分钟后产生的厚度变化