PFOTES (CAS 51851-37-7): Guia de l'agent d'acoblament de fluorosilà C6

Una guia tècnica per als formuladors que avaluen els agents d'acoblament de fluorosilà C6 per a recobriments hidrofòbics i oleòfobs.

Què és PFOTES (CAS 51851-37-7)?

PFOTES (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctiltrietoxisilà, CAS 51851-37-7)és un agent d'acoblament de fluorosilà C6 que s'utilitza per crear recobriments hidròfobs i oleòfobs duradors sobre superfícies de vidre, sílice i òxid metàl·lic. Combina una cua de perfluoroalquil per obtenir una baixa energia superficial amb un cap de trietoxisilà que s'uneix de manera covalent als grups hidroxil superficials.

El PFOTES també es coneix com perfluorooctiltrietoxisilà. És un líquid clar, incolor a groc clar, amb una puresa superior o igual al 97% per GC. El grup trietoxisilil s'hidrolitza en presència d'humitat per formar grups silanol, que després es condensen amb hidroxils superficials per formar enllaços Si-O{-Si. La cua de perfluoroalquil apunta cap a l'exterior i crea una capa d'energia de baixa-superfície-que repel·leix tant l'aigua com el petroli.

En resum: PFOTES és un agent d'acoblament de fluorosilà C6 que s'uneix de manera covalent a les superfícies de suport d'hidroxil-i proporciona un rendiment hidròfob i oleòfob durador.

Com s'uneix PFOTES a una superfície?

PFOTES té dos dominis funcionals. El cap de trietoxisilil (-Si(OEt)₃) s'hidrolitza en presència d'humitat per formar grups silanol (-Si-OH). A continuació, aquests grups silanol es condensen amb grups hidroxil a la superfície del substrat, formant enllaços covalents Si-O{-Si. La cua de perfluoroalquil (C₆F₁₃-CH₂-CH₂-) apunta cap a l'exterior i crea una capa d'energia de baixa-superfície- que repel·leix tant l'aigua com el petroli.

L'enllaç covalent és el que separa els PFOTES dels tractaments tòpics. Un esprai o una tovallola temporal deixa una capa fisisorbida que es desgasta. El PFOTES forma un enllaç químic que sobreviu a l'eixugament repetit, a l'exposició a dissolvents i a l'abrasió moderada. Aquesta durabilitat és el motiu pel qual s'utilitza en pantalles tàctils, lents òptiques i recobriments anticorrosió on el rendiment s'ha de mantenir amb el pas del temps.

Per què triar C6 PFOTES en lloc de C8?

Els fluorosilans C8 ofereixen l'energia superficial més baixa disponible, però cada cop són més els objectius de les regulacions PFAS. Els fluorosilans C6 com el PFOTES ofereixen un punt mitjà pràctic: un bon rendiment hidròfob i oleòfob amb una cadena perfluoroalquil més curta que es troba sota menys pressió reguladora.

En resum: PFOTES (C6) ofereix un bon rendiment hidròfob i oleòfob amb un perfil regulador més net que els fluorosilans C8, a un cost moderat.

Per a molts recobriments industrials, la petita diferència de rendiment entre C8 i C6 és un comerç acceptable per a un perfil regulador més net. PFOTES no és una gota-en substitució de cada aplicació C8, però cobreix la majoria dels tractaments de superfícies de vidre, ceràmica i òxid metàl·lic.

Quins substrats funcionen millor amb PFOTES?

El PFOTES funciona millor en substrats amb una alta densitat de grups hidroxil superficials. La taula següent resumeix els substrats comuns i què esperar.

En resum: el PFOTES s'uneix fortament a vidre, sílice i òxids metàl·lics. Les poliolefines, el PET no tractat i el coure pur requereixen un pre-tractament.

Com s'ha d'aplicar PFOTES?

PFOTES és sensible a la humitat. La mateixa humitat que impulsa la hidròlisi durant el recobriment també degradarà el producte a l'emmagatzematge. Les condicions de manipulació són tan importants com la formulació.

En resum: dissol PFOTES al 0,5-2% en etanol o isopropanol, permetre la hidròlisi amb traça d'humitat, aplicar al substrat i, a continuació, curar a 100-120 graus durant 10-30 minuts.

PFOTES en comparació amb altres fluorosilans

Els fluorosilans es diferencien en el grup de sortida de l'àtom de silici. Els clorosilans reaccionen ràpidament però alliberen HCl. Els metoxisilans alliberen metanol. Els etoxisilans com els PFOTES alliberen etanol, que és el subproducte més suau i el més fàcil de manejar en la majoria dels entorns industrials.

En resum: els etoxisilans com els PFOTES alliberen etanol durant la hidròlisi, que és el subproducte més suau en comparació amb l'HCl dels clorosilans i el metanol dels metoxisilans.

Consideracions normatives per a PFOTES

La regulació PFAS està evolucionant. PFOTES no es troba a les llistes de PFAS més restrictives, però el seu estat com a compost que conté perfluoroalquil-significa que està en revisió en diverses jurisdiccions. Els compradors haurien de confirmar l'estat actual dels seus mercats objectiu abans de finalitzar les formulacions.

Resum: PFOTES és adequat per al vostre recobriment?

PFOTES (CAS 51851-37-7) és un agent d'acoblament de fluorosilà C6 que forma enllaços covalents amb superfícies que contenen hidroxil per crear recobriments hidròfobs i oleòfobs duradors.És més adequat per a substrats de vidre, sílice, ceràmica i òxid metàl·lic i ofereix un perfil regulador més net que els fluorosilans C8.

Per als formuladors que avaluen PFOTES, les preguntes clau són: el vostre substrat té hidroxils superficials, el vostre procés està configurat per gestionar silans-sensibles a la humitat i quin és el vostre angle de contacte objectiu? Aquestes tres respostes us indicaran si PFOTES és l'adequat.