聚氯代对二甲苯膜表面高附着力柔性光固化漆研制

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采用化学气相沉积法制备的聚氯代对二甲苯膜(ParyleneC,简称PC膜)是一种性能优异的表面涂覆材料,具有优良的力学、抗溶剂腐蚀、气体与水汽阻隔、电绝缘和生物相容等特性,在半导体和微电子器件、传感器和材料防潮包覆等诸多领域得到广泛应用。但是,由于该膜的耐冲击性能较差,遇到撞击后易产生裂纹,从而影响其性能,特别是气体阻隔性能。在表面涂覆一层柔韧性好的材料是一种改善PC膜耐冲击性能的可选方案,但PC膜表面能很低、与其它材料的粘结性能差,很难在其表面涂覆附着力优异的其它材料,因此研究开发一种柔韧性和附着力好的保护膜是非常有必要的。  本研究结合PC膜分子结构的特点,研制了一种既能够改善PC膜的耐冲击性能,又不影响PC膜本身优异性能的新型涂覆材料——紫外光固化漆。  研制的光固化漆膜具有柔韧性良好、附着力好、耐溶剂性强、表面能高等优点。涂覆有光固化漆膜的漆-PC复合膜的断裂伸长率有所提高,耐冲击强度从18.5cm·kg提高到33.5cm·kg,从而起到保护PC膜的作用。划格法附着力测试结果表明漆膜在基体PC膜表面的附着力达到0级水平,漆和PC膜界面的微观形貌也表明两者之间的结合牢固。按照《漆膜耐化学试剂性测试法》测试表明研制的光固化漆膜具有优良的耐化学试剂性能。漆膜表面具有较好的可润湿性,其水接触角比PC膜降低约27°,与其它材料有更好的粘结能力。  PC膜表面光固化漆膜不会影响PC膜本身优良的透光性能和气体(特别是水蒸气)阻隔性能。漆-PC复合膜对可见光的透光率约达90%,与纯PC膜的没有差异。漆膜对非极性分子(如O2、N2、H2)具有良好的阻隔性能,而对极性气体分子(如H2O)的阻隔能力很弱,但漆膜不会削弱PC膜本身对极性分子的阻隔性能,所以,与纯PC膜相比,漆-PC复合膜对水蒸气的阻隔性能没有差异,但对O2、N2、H2等非极性分子的阻隔性能有所提高。  漆膜固化过程中紫外光的照射不会引起基底PC膜的脆化,漆液中的活性基团也不会渗入基底PC膜中发生交联老化,漆-PC复合膜的脆性与表面漆层的脆性密切相关,脆性大的漆层易于产生裂纹,在外应力的作用下裂纹快速扩展,并由于漆层与PC膜间牢固的结合,使漆层中的裂纹传递到PC膜层,最终导致漆-PC复合膜发生脆裂。
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