Parylene系列薄膜是由美国Union Carbide公司于六十年代中期开发应用的一种新型涂层材料,又称为派瑞林涂层,其是单体对二甲苯环二体及其衍生物通过真空精细镀膜技术制备的一种完全线性高度结晶结构的材料。因其本身具有良好的化学稳定性和生物相容性,同时化学气相沉积技术在涂层领域有着其他涂层技术难以比拟的特性优势,从而决定了派瑞林系列薄膜在涂敷领域有着绝对的优势,是当代最有效的防潮、防雾、防腐、防盐雾涂层材料。目前,派瑞林系列薄膜已广泛应用于航天航空、微电子、半导体、传感器、磁性材料、医疗器械、文物保护等诸多领域。Parylene薄膜衍生物按卤素种类及数量可分为N型、C型、D型、F型和HT型等多种类型。其结构分别为:
Parylene N:

Parylene C:

Parylene D:

Parylene HT:

表1Parylene与其他涂层的物理性能、热学性能、电学性能力学、耐溶剂性能以及渗透性
性能 | Parylene N | Parylene C | Parylene D | 环氧树脂ER | 有机硅树脂SR | 聚氨酯UR | 聚丙烯酸酯 |
物理性能 | 密度/(g·cm-3) | 1.1~1.12 | 1.289 | 1.418 | 1.11~1.4 | 1.05~1.23 | 1.1~2.5 | - |
折光指数 | 1.661 | 1.639 | 1.669 | 1.55~1.61 | 1.43 | 1.5~1.6 | - |
硬度 | R85 | R80 | R80 | M80~110 | 40~45(肖氏) | 10A~25D(肖氏) | H~2H |
弹性模量/GPa | 2.4 | 3.2 | 2.8 | 2.4 | 0.72 | 0.08~0.8 | 0.48 |
抗拉强度/MPa | 45 | 70 | 75 | 28~91 | 5.6~7 | 1.13~70 | 32~77 |
屈服强度/MPa | 42 | 55 | 60 | - | - | - | - |
断裂延伸率/% | 20~250 | 200 | 10 | 3~6 | 100 | 100~1000 | 3~85 |
25℃线膨胀系数/(10-3/℃) | 6.9 | 3.5 | 3~8 | 4.5~6.5 | 25~30 | 10~20 | 0.5~15 |
摩擦系数(静态) | 0.25 | 0.29 | 0.33 | - | 1.0 | - | - |
摩擦系数(动态) | 0.25 | 0.29 | 0.31 | - | 1.0 | - | - |
热学性能 | 熔点/℃ | 420 | 290 | 380 | 固化 | 固化 | 170 | - |
空气中使用温度/℃ | -200~100 | -200~120 | -200~140 | - | -64~199 | -45~110 | -59~137 |
玻璃化温度/℃ | 80 | 80 | 110 | - | - | - | - |
20℃比热cal/g·℃ | 0.2 | 0.17 | - | 0.25 | - | 0.42 | - |
25℃导热性104cal/cm·s·℃ | 3 | 2 | - | 4~5 | 3.5~7.5 | 5 | - |
电学性能 | 介电强度/(V/mil) | 7000 | 5600 | 5500 | 900~1000 | 1100 | 1400 | 1200 |
体积电阻/(Ω·cm)23℃ 50%RH | 1.4×1017 | 6~8×1016 | 1.2×1016 | 1012-17 | 1015-16 | 1011-15 | 1013-14 |
表面电阻/Ω | 1013 | 1014 | 1016 | 1013 | 1013 | 1014 | - |
介电常数 | 60Hz | 2.65 | 3.15 | 2.84 | 3.5~5 | 2.7~3.1 | 5.3~7.8 | - |
1KHz | 2.65 | 3.1 | 2.82 | 3.5~4.5 | 2.6~2.7 | 5.4~7.6 | 4~5 |
1MHz | 2.65 | 2.95 | 2.8 | 3.3~4 | 2.6~2.7 | 4.2~5.2 | 3~4 |
介电损耗 | 60Hz | 0.0002 | 0.02 | 0.004 | 0.002~0.01 | 0.001~0.007 | 0.015~0.05 | - |
1KHz | 0.0002 | 0.019 | 0.003 | 0.002~0.02 | 0.001~0.005 | 0.04~0.06 | - |
1MHz | 0.0006 | 0.013 | 0.002 | 0.03~0.05 | 0.001~0.002 | 0.05~0.07 | 0.035~0.056 |
在某些气体和水汽的渗透率 | 吸水性/%(24h) | <0.1 | <0.1 | <0.1 | 0.08~0.15 | 0.12(7天) | 0.02~4.5 | - |
水汽渗透37℃ 90% RH | 1.5 | 0.21 | 0.25 | 6.6 | 220 | 20.2 | - |
气体渗透性/(10-15m3/m·s,25℃/atm) | N2 | 3.5 | 4.5 | 20.5 | - | - | - | - |
O2 | 178 | 32.7 | 145.3 | - | - | - | - |
CO2 | 97.38 | 35 | 59 | - | - | - | - |
H2S | 3609.3 | 59 | 6.6 | - | - | - | - |
SO2 | 8603.3 | 49.9 | 21.6 | - | - | - | - |
Cl2 | 336 | 1.6 | 2.5 | - | - | - | - |
耐溶剂性能 | 氯苯 | 1.1 | 1.5 | 1.5 | - | - | - | - |
二氯苯 | 0.2 | 3.0 | 1.8 | - | - | - | - |
混合二甲苯 | 1.4 | 2.3 | 1.1 | - | - | - | - |
丙酮 | 0.3 | 0.9 | 0.4 | - | - | - | - |
吡啶 | 0.2 | 0.5 | 0.5 | - | - | - | - |
异丙醇 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | - | - | - | - |
三氯乙烯 | 0.5 | 0.8 | 0.8 | - | - | - | - |
氟利昂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | - | - | - | - |
2,4-戊二醇 | 0.6 | 1.2 | 1.4 | - | - | - | - |