耐高溫抗紫外薄膜——F粉

        20世紀60年代，美國聯合碳化物公司推出了Parylene系列高分子敷型涂層材料，由于優異的阻隔性能，Parylene材料在防潮、防霉、防鹽霧的三防涂層領域得到了廣泛的應用。根據分子結構的不同，Parylene材料分為Parylene N、C、D、HT和F幾種類型。本文將對系列中具有耐高溫和抗紫外性能的Parylene F進行主要介紹。
Parylene F的結構特征

        在Parylene家族中，Parylene N、C和D均為氯代的聚合物，氟代Parylene是該系列聚合物的新一代衍生物，包括苯環取代——Parylene F和亞甲基取代——Parylene HT兩類。隨著人們對防水材料要求的提高，傳統的Parylene N、C、D在耐高溫、抗紫外方面已經遠遠滿足不了市場的要求，而氟原子的引入能夠較好地改善薄膜的電學性能、熱穩定性和抗紫外性能。派瑞林HT由于其生產工藝的限制，制備效率很低，而Parylene F則相對來說更具有商業價值，因此，越來越受到人們的關注。
耐高溫抗紫外薄膜——Parylene F

Parylene F的成膜原理
        與其它Parylene原料類似，Parylene F薄膜的制備需在專用的真空涂覆設備上進行，設備主要由升華爐、裂解爐、沉積腔室、冷阱和真空系統幾部分組成。成膜過程也包括如下3個步驟：

(1)固體環二體在一定溫度下升華為氣態環二體；
(2)在較高溫度下氣態環二體裂解為活性單體自由基；
(3)單體自由基進入沉積腔室后，在基體表面沉積聚合形成均勻無針孔并與物體形狀一致的Parylene F薄膜。

Parylene F薄膜的制備工藝
        趙宗峰等[1]采用PDS2010涂層爐，以石英玻璃板為基體，通過真空化學氣相沉積方法制備了Parylene F薄膜。在制備過程中，基體溫度、基體表面狀態、升華溫度、裂解溫度、沉積室壓力等因素對膜性能和質量都有一定影響：沉積室本底壓力高雜質氣體含量高，自由基容易失去活性，形成短鏈聚合物的堆積；升華溫度過高會增加氣體進入沉積腔室的壓力差，使得薄膜沉積速率過快成膜質量差；裂解溫度也會影響薄膜質量，過高會造成環二體原料的過裂解，過低則會導致環二體裂解不完全。

        最終通過實驗得出，最高升華溫度為170℃，裂解溫度為690℃，沉積腔室本底真空10mT，沉積壓力為32mT。所得Parylene F涂層連續、均勻、致密，具有高的介電強度和低的介電常數且熱穩定性好，可以作為各種復雜形狀電子器件的保護膜使用。而且真空化學氣相沉積過程無須使用溶劑，不會產生很大的環境污染。

        Parylene F在耐高溫、抗紫外等方面具有較強的優勢，很好地彌補了傳統Parylene材料的缺陷。此外，Parylene F也具有傳統Parylene材料的防水和電絕緣等優良性能，可以應用到醫療器械、汽車、馬達開關、可穿戴設備以及具有高附加值的LED上，是一種應用前景非常廣泛的材料。