利用超熱氫交聯(lián)技術(shù)提高聚氯代對(duì)二甲苯膜水汽阻隔性能研究.pdf

1、Parylene C膜（聚氯代對(duì)二甲苯，簡(jiǎn)稱PC膜）具有優(yōu)異的防潮、防霉、防腐、防煙霧以及電絕緣、物理機(jī)械、光學(xué)和生物相容等特性，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、傳感器、微電子器件和材料防潮保護(hù)等領(lǐng)域。然而，在對(duì)透濕性能要求更高的應(yīng)用場(chǎng)合，PC膜還是難以滿足要求，需要進(jìn)行改性或復(fù)合其它涂層，以提高其對(duì)水蒸汽的阻隔性能。但是，由于PC膜的表面能低，很難在其表面涂覆附著力優(yōu)異的無(wú)機(jī)阻隔材料，而現(xiàn)有的表面改性法，如化學(xué)表面氧化、等離子體處理、紫外輻照等方法

2、可以用來(lái)提高PC膜的表面能，但都會(huì)不同程度地?fù)p傷PC膜，影響其原有的優(yōu)異綜合性能。因此非常有必要尋找新的、無(wú)損的表面改性方法，提高復(fù)合涂層材料在PC膜表面的附著力。
　　本研究結(jié)合Parylene C膜獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)特征，采用一種新型的表面改性技術(shù)，即超熱氫交聯(lián)技術(shù)（Hyperthermal Hydrogen Induced Cross-linking，HHIC)對(duì)PC膜表面進(jìn)行改性，以期提高PC膜的水汽阻隔性能和與其它涂層的附著

3、力。HHIC技術(shù)是利用系統(tǒng)內(nèi)部的質(zhì)子和氫氣碰撞產(chǎn)生具有適當(dāng)能量的氫分子（能量大于10 eV的氫分子稱為超熱氫分子），當(dāng)超熱氫碰撞有機(jī)材料表面時(shí)可以選擇性地?cái)嗔烟細(xì)滏I而不破壞其它化學(xué)鍵，產(chǎn)生的碳自由基同時(shí)相互偶合實(shí)現(xiàn)分子鏈交聯(lián)。由于這種方法使用的氫分子能量可控，可以有效地保留所需的官能團(tuán)，且不會(huì)對(duì)有機(jī)薄膜產(chǎn)生物理性破壞，是一種環(huán)境友好的、溫和的表面改性方法。我們利用這種方法對(duì)PC薄膜進(jìn)行表面改性，主要結(jié)果如下：
　　（1）利用超熱氫

4、對(duì)PC膜進(jìn)行表面處理，可以實(shí)現(xiàn)PC膜表面分子鏈的交聯(lián)，使薄膜的水蒸汽透過(guò)率從原來(lái)的0.48 g/(m2·day)下降到0.12 g/(m2·day)；而PC膜原有的透光性和機(jī)械強(qiáng)度沒有受到影響；
　　（2）利用HHIC技術(shù)可將極性聚丙烯酸（PAA）分子接枝到PC膜表面分子鏈上，使PC膜表面潤(rùn)濕性得到改善（水接觸角從初始的84°下降到23°）；
　?。?）為了更進(jìn)一步提高 PC膜的水汽阻隔性能，利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(