聚
p-二甲苯污染源(Poly-p-xylene),商品名帕里纶(Parylene),是通过
化学气相沉积法制备的具有聚二甲撑苯撑结构的聚合物薄膜的统称,它有极其优良的电性能、耐热性、耐候性和化学稳定性,主要有Parylene N(聚对二甲苯)、Parylene C(聚一氯对二甲苯)和Parylene D(聚二氯对二甲苯)三种。
气相沉积法:摩尔比的
p-二甲苯污染源与水蒸气在高温下作用产生对二甲苯双
自由基,然后导入90°C左右的惰性
溶剂中进行吸收、蒸发溶剂浓缩降温、结晶、过滤得
对二甲苯二聚体([2.2]对环芳),精制后,将该二聚体进行高温裂解产生双自由基,再导入成膜室在成膜物体表面冷凝并迅速聚合,得到均匀致密的聚对二甲苯薄膜。
聚对二甲苯是由Specialty Coating Systems( Indianpolis, IL)公司提供的标记聚对二甲苯基家族聚合物的一种化学名称,是最初发明聚对二甲苯的UnionCarbide公司认可的命名。商业上存在一些聚
p-二甲苯污染源的替代物,它们的成分和聚对二甲苯一致,只是在合成路径上因初始二聚体(对二甲苯二聚物)而有不同。然而,Spe-cialtyCoatingSystems版本是当前被美国食品及药物管理局(
美国食品药品监督管理局)所批准的版本。聚对二甲苯是一种USP(United States Pharmacopeia,美国药典)VI族材料,适合长期植入人体,所以是在医疗产业历史上十分有名的生物相容涂层材料。可以从很多方面检查其生物相容性,它的生物稳定性、低
细胞毒性和抗
水解性是其在医疗产业被广泛应用的关键属性。
聚对二甲苯是由Swarc在1947年首次合成的,但是由于要开发一种合适的电极工艺延缓了它进入商业化的时间,直到1965年才被应用。其关键的工艺发明人是UnionCarbide公司的Gorham,他最主要的贡献包括开发一种稳定的二聚体
前体和气相淀积聚合工艺。超过20种聚对二甲苯被合成出来,但是只有4种(N,C,D和HT型)是可用的,另外2种可供使用的是diXA和AM(日本Kishi-motoSangyo公司)。
聚对二甲苯化学性质不活泼,表面涂层保形,而且是一种很好的聚合物绝缘层。历史上,它被用作医用涂料、植入式神经丝探针的绝缘层、层间电介质,并且在1997进入MEMS领域,成为
流体互连的涂层材料。聚对二甲苯因其淀积方式(真空中)、无针孔淀积、低加工温度、透明度和微加工工艺的兼容性成为一种流行的标准MEMS材料。自其进入MEMS领域以来,已被开发成各种各样MEMS应用中的结构材料。聚对二甲苯的碳化/裂化和离子注入工艺也被应用于MEMS中作为牺牲或传感材料。聚对二甲苯结构的进一步改进已经在研究中,特别是在生物学和
生物医学应用方面。
在MEMS应用中,聚对苯薄膜表现出一些非常有用的特性。这些特性包括:非常低的内应力、可以在室温下淀积、保角涂覆、
化学惰性以及刻蚀选择性。聚对二甲苯膜用作电绝缘层、化学防护层、保护层和密封层是十分理想的。聚对二甲苯已用来做微流控沟道、阀门和
传感器(加速度传感器,压力传感器,麦克风和切应力传感器)。通常采用控制二聚物的量来调控聚对二甲苯覆盖层的厚度。在原位探测聚对二甲苯厚度的监控器与末端探测器已经研制出来。