一种派瑞林保护涂层及其制备方法和应用技术领域
本发明涉及涂层领域，具体是涉及一种派瑞林保护涂层及其制备方法和应用。
背景技术
为了防止器件表面的氧化、溶剂腐蚀等问题，一般会对器件的表面进行表面防护处理。传统使用的环氧树脂、聚氯脂、有机硅树脂、聚丙烯酸脂等防护涂料都是液体涂料。由于液体的粘度和表面张力等原因，涂层厚度不均匀，在棱、角等处涂层较薄，当元器件之间，基板之间仅有很小间距时，会因涂层流不到而形成气隙。涂层固化，烘干后会因溶剂或小分子助剂的挥发，产生收缩应力或形成微小针孔。这些传统涂层的介电强度一般也在2000V/25μm以下，因此必须经多次涂敷，用较厚的涂层才能实现较可靠的防护。
派瑞林(Parylene)中文名为聚对二甲苯，是一种高分子热可塑性聚合体，由单体对二甲苯在真空状态下均匀分布在被涂装物的缝隙和表层然后聚合。运用气相沉积的处理技术，可以于物体表面均匀涂覆形成膜厚，是一种保护性高分子材料。派瑞林它可在真空下气相沉积，派瑞林活性分子的良好穿透力能在元件内部、底部，周围形成无针孔，厚度均匀的透明绝缘涂层，给元件提供一个完整的优质防护涂层，抵御酸碱、盐雾、霉菌及各种腐蚀性气件的侵害，这种室温沉积制备的0.1～100μm薄膜涂层，厚度均匀、致密无针孔、透明无应力、不含助剂、不损伤工件、有优异的电绝缘性和防护性，是当代最有效的防潮、防霉、防腐、防盐雾涂层材料。比如为保护喷墨头上电极不受油墨影响，现有的喷墨头中采用派瑞林薄膜来覆盖电极，达到电极的保护(参照日本专利公开2004-74469号公报)。
然而，同时也存在一些不足，当在基材表面沉积派瑞林时，基材表面的洁净程度和基材本身的表面能等会对派瑞林和基材之间的结合力带来很大的影响。因此在沉积派瑞林之前对基材的表面处理工艺显得尤其重要和繁琐，不仅增加了操作成本，而且如果处理不当会对制品的性能造成影响。所以在保持派瑞林良好的防护性能的同时而不影响其 与基材的结合力，是具有很大的研究意义和实用价值。
发明内容
针对以上问题，发明人进行了深入研究，提供了一种派瑞林保护涂层及其制备方法和应用，不仅减少了涂覆前基材的表面工艺，而且进一步提高了派瑞林涂层与基材的结合力。
本发明具体是通过如下的技术方案来实现的：
一种派瑞林保护涂层，包括：热固性树脂过渡层和派瑞林聚合物层，其中热固性树脂过渡层为含有苯环的树脂，作为派瑞林聚合物层和被保护基材之间的过渡层。
进一步地，所述热固性树脂过渡层包括含芳香族的环氧改性热固性丙烯酸树脂，含芳香族的环氧改性热固性聚酯树脂，双酚A型热固性环氧树脂。
一种派瑞林保护涂层的制备方法，包括：
1)将热固性树脂和相应的固化剂配制成重量百分比浓度为3～6％的溶液涂覆在基材表面；
2)涂覆的热固性树脂其反应固化程度达到50％以上时再沉积派瑞林聚合物；
3)烘干至热固性树脂完全固化，即得派瑞林保护涂层。
进一步地，步骤1)中所用的固化剂为耐热性好的胺类固化剂，具体的有二胺甲基环己烷，氨乙基呱嗪，异佛尔酮二胺，二氨基环已烷，二氨甲基环已基甲烷，二氨基环已基甲烷，间苯二胺，间苯二甲胺，二氨基二苯基甲烷，二氨基二苯基砜，间氨基甲胺，苯二甲胺三聚体，从固化速率和引入苯环的角度考虑，优选二氨基二苯基甲烷，二氨基二苯基砜。
进一步地，步骤1)中配制溶液时所用的溶剂为酯类溶剂，具体为乙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异戊酯，丁酸乙酯中的一种。
进一步地，步骤1)中还包括在涂覆热固性树脂前，将基材表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干。
进一步地，步骤1)中所涂覆的热固性树脂的厚度控制在0.5～2μm之间，步骤2)中所 述派瑞林聚合物的厚度控制在0.2～1μm之间。
进一步地，步骤2)中，采用室温真空气相沉积派瑞林聚合物；
上述派瑞林保护涂层在基材表面防护中的应用，所述基材包括金属、塑料、陶瓷以及复合材料。
本发明具有如下有益效果：
由于以含有芳香族的热固性树脂作为过渡层，一是降低了基材为金属、塑料、陶瓷等与派瑞林的界面相容性；二是由于树脂中苯环的引入，与派瑞林中的苯环之间形成π-π堆积作用，使得过渡层与派瑞林之间的结合更加牢靠。派瑞林的涂敷是由活性的对二甲苯双游离基小分子气在基材表面沉积聚合完成。气态的小分子能渗透到基材的每一个部分上沉积，形成分子量约50万的高纯聚合物。它没有助剂溶剂等小分子，不会对基材形成伤害，实现了厚度均匀的防护层和优异的性能相结合。测试结果表明，通过利用本发明沉积有派瑞林的陶瓷片浸泡在60℃环己酮中浸泡48h，派瑞林涂层与陶瓷结合良好，而直接沉积了派瑞林的陶瓷，在60℃环己酮中浸泡48h，派瑞林涂层与陶瓷出现剥离。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明内容作进一步说明。
附图1是涂覆有派瑞林保护涂层的基材示意图，其中：
(1)派瑞林聚合物；(2)热固性树脂过渡层；(3)基材。
具体实施方式
下文中，具体地说明本发明。
实施例1
将金属铝板，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，将3g环氧改性热固性丙烯酸树脂和二氨基二苯基甲烷加入到97g乙酸丁酯中，配制成浓度为3％的溶液涂覆于铝板表面，当交联固化程度达到50％时，厚度控制为0.5μm，在铝板上真空气相沉积派瑞林，控制厚度约1μm，然后取出烘干至热固性树脂完全固化，即得派瑞林保护涂层。
实施例2
将金属不锈钢板，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，将4g环氧改性热固性丙烯酸树脂和二氨基二苯基砜加入到96g乙酸乙酯中，配制成浓度为4％的溶液涂覆于铝板表面，当交联固化程度达到50％时，厚度控制为0.8μm，在铝板上真空气相沉积派瑞林，控制厚度约0.5μm，然后取出烘干至热固性树脂完全固化，即得派瑞林保护涂层。
实施例3
将塑料聚酰亚胺(PI)膜，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，将6g热固性环氧树脂和二氨基二苯基砜加入到94g丁酸乙酯中，配制成浓度为6％的溶液涂覆于铝板表面，当交联固化程度达到80％时，厚度控制为2μm在PI膜上真空气相沉积派瑞林，控制厚度约1μm，然后取出烘干至热固性树脂完全固化，即得派瑞林保护涂层。
实施例4
将塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，将4.5g热固性环氧树脂和二氨基环已基甲烷加入到95.5g丁酸乙酯中，配制成浓度为4.5％的溶液涂覆于铝板表面，当交联固化程度达到80％时，在PET膜上真空气相沉积派瑞林，控制厚度约0.2μm，然后取出烘干至热固性树脂完全固化，即得派瑞林保护涂层。
实施例5
将陶瓷板，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，将6g环氧改性热固性聚酯树脂和二氨基二苯基甲烷加入到94g丁酸乙酯中，配制成浓度为6％的溶液涂覆于铝板表面，当交联固化程度达到50％时，在陶瓷板上真空气相沉积派瑞林，控制厚度约0.5μm，然后取出烘干至热固性树脂完全固化，即得派瑞林保护涂层。
对比例1
作为实施例1的对比例，将金属铝板，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，将3g环氧改性热固性丙烯酸树脂和二氨基二苯基甲烷加入到97g乙酸丁酯中，配制成浓度为3％的溶液涂覆于铝板表面，烘干至完全交联固化，厚度控制为0.5μm。
对比例2
作为实施例2的对比例，将金属不锈钢板，表面分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗后于自然晾干，在铝板上真空气相沉积派瑞林，控制厚度约0.5μm，即得派瑞林保护涂层。
耐溶剂性能的测试是将试样浸泡在不同温度的环己酮溶剂中，经过不同的时间观察涂层的表面情况。
实施例 60℃环己酮48h 60℃环己酮72h
实施例1 表面完好 表面完好
实施例2 表面完好 表面完好，
实施例3 表面完好 表面完好
实施例4 表面完好 表面完好，边缘起皮
实施例5 表面完好 表面完好，边缘起皮
对比例1 边缘有碎渣 涂层开裂
对比例2 派瑞林从基材表面脱落 --(未测试)