PFOTES (CAS 51851-37-7): C6 Fluorisilaanikytkentäaineopas

Tekninen opas formuloijille, jotka arvioivat hydrofobisten ja oleofobisten pinnoitteiden C6-fluorosilaanikytkentäaineita.

Mikä on PFOTES (CAS 51851-37-7)?

PFOTES (1H,1H,2H,2H-perfluori-oktyylitrietoksisilaani, CAS 51851-37-7)on C6-fluorosilaaniliitosaine, jota käytetään luomaan kestäviä hydrofobisia ja oleofobisia pinnoitteita lasi-, piidioksidi- ja metallioksidipinnoille. Siinä yhdistyy perfluorialkyylipyrstö alhaisen pintaenergian saamiseksi trietoksisilaanipäähän, joka sitoutuu kovalenttisesti pinnan hydroksyyliryhmiin.

PFOTES tunnetaan myös nimellä perfluori-oktyylitrietoksisilaani. Se on kirkas, väritön tai vaaleankeltainen neste, jonka puhtaus GC:llä on suurempi tai yhtä suuri kuin 97 %. Trietoksisilyyliryhmä hydrolysoituu kosteuden läsnä ollessa muodostaen silanoliryhmiä, jotka sitten kondensoituvat pintahydroksyylien kanssa muodostaen Si-O-Si-sidoksia. Perfluorialkyylipyrstö osoittaa ulospäin ja luo matalan-pintaenergian-energiakerroksen, joka hylkii sekä vettä että öljyä.

Lyhyesti sanottuna: PFOTES on C6-fluorosilaaniliitosaine, joka sitoutuu kovalenttisesti hydroksyyli-kantaviin pintoihin ja tarjoaa kestävän hydrofobisen ja oleofobisen suorituskyvyn.

Kuinka PFOTES sitoutuu pintaan?

PFOTESilla on kaksi toiminnallista aluetta. Trietoksisilyylipää (-Si(OEt)₃) hydrolysoituu kosteuden läsnäollessa muodostaen silanoliryhmiä (-Si-OH). Nämä silanoliryhmät kondensoituvat sitten hydroksyyliryhmien kanssa substraatin pinnalla muodostaen kovalenttisia Si-O-Si-sidoksia. Perfluorialkyylihäntä (C₆F₁₃-CH₂-CH₂-) osoittaa ulospäin ja luo matalan-pintaisen-energiakerroksen, joka hylkii sekä vettä että öljyä.

Kovalenttinen sidos erottaa PFOTESin paikallisista hoidoista. Väliaikainen suihke tai pyyhe jättää fysisorboituneen kerroksen, joka kuluu pois. PFOTES muodostaa kemiallisen sidoksen, joka kestää toistuvan pyyhkimisen, liuottimelle altistuksen ja kohtalaisen hankauksen. Tämän kestävyyden vuoksi sitä käytetään kosketusnäytöissä, optisissa linsseissä ja korroosionestopinnoitteissa-, joissa suorituskyvyn on säilyttävä ajan myötä.

Miksi valita C6 PFOTES C8:n sijaan?

C8-fluorisilaanit tarjoavat alhaisimman saatavilla olevan pintaenergian, mutta ne ovat yhä enemmän PFAS-määräysten kohteena. C6-fluorosilaanit, kuten PFOTES, tarjoavat käytännöllisen keskitien: hyvän hydrofobisen ja oleofobisen suorituskyvyn lyhyemmällä perfluorialkyyliketjulla, joka on pienemmän säätelypaineen alaisena.

Lyhyesti: PFOTES (C6) tarjoaa hyvän hydrofobisen ja oleofobisen suorituskyvyn puhtaamman sääntelyprofiilin kanssa kuin C8-fluorosilaanit kohtuullisin kustannuksin.

Monille teollisuusmaaleille pieni suorituskykyero C8:n ja C6:n välillä on hyväksyttävä kauppa puhtaamman sääntelyprofiilin puolesta. PFOTES ei korvaa-pisaraa jokaisessa C8-sovelluksessa, mutta se kattaa useimmat lasi-, keramiikka- ja metallioksidipintakäsittelyt.

Mitkä alustat toimivat parhaiten PFOTESin kanssa?

PFOTES toimii parhaiten substraateilla, joissa on korkea pinnan hydroksyyliryhmien tiheys. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto yleisistä alustoista ja siitä, mitä on odotettavissa.

Lyhyesti: PFOTES sitoutuu vahvasti lasiin, piidioksidiin ja metallioksideihin. Polyolefiinit, käsittelemätön PET ja puhdas kupari vaativat esikäsittelyn.

Kuinka PFOTESia tulisi käyttää?

PFOTES on kosteutta{0}}herkkä. Sama kosteus, joka ohjaa hydrolyysiä pinnoituksen aikana, myös hajottaa tuotetta varastoinnissa. Käsittelyolosuhteet ovat yhtä tärkeitä kuin formulaatio.

Lyhyesti: Liuota PFOTES 0,5–2 % etanoliin tai isopropanoliin, anna hydrolysoitua kosteudella, levitä alustalle ja koveta 100–120 asteessa 10–30 minuuttia.

PFOTES Verrattuna muihin fluorosilaaneihin

Fluorisilaanit eroavat piiatomin lähtevän ryhmän suhteen. Kloorisilaanit reagoivat nopeasti, mutta vapauttavat HCl:a. Metoksisilaanit vapauttavat metanolia. Etoksisilaanit, kuten PFOTES, vapauttavat etanolia, joka on miedoin sivutuote ja helpoin käsitellä useimmissa teollisuusympäristöissä.

Lyhyesti: Etoksisilaanit, kuten PFOTES, vapauttavat hydrolyysin aikana etanolia, joka on miedoin sivutuote verrattuna kloorisilaaneista peräisin olevaan HCl:ään ja metoksisilaaneista peräisin olevaan metanoliin.

PFOTES-säännöksiä koskevat näkökohdat

PFAS-sääntely kehittyy. PFOTES ei ole kaikkein rajoittavimmilla PFAS-luetteloilla, mutta sen asema perfluorialkyyli-pitoisena yhdisteenä tarkoittaa, että sitä tarkastellaan useilla lainkäyttöalueilla. Ostajien tulee vahvistaa nykyinen tila kohdemarkkinoillaan ennen muotoilujen viimeistelyä.

Yhteenveto: Onko PFOTES oikea pinnoitteeseesi?

PFOTES (CAS 51851-37-7) on C6-fluorosilaaniliitosaine, joka muodostaa kovalenttisia sidoksia hydroksyylipitoisten pintojen kanssa kestävien hydrofobisten ja oleofobisten pinnoitteiden luomiseksi.Se soveltuu parhaiten lasi-, piidioksidi-, keramiikka- ja metallioksidisubstraateille ja tarjoaa puhtaamman säätelyprofiilin kuin C8-fluorisilaanit.

PFOTES-yhdisteitä arvioivien formuloijien tärkeimmät kysymykset ovat: onko substraatissasi pintahydroksyylejä, onko prosessisi määritetty käsittelemään kosteus{0}}herkkiä silaaneja ja mikä on tavoitekontaktikulma? Nämä kolme vastausta kertovat sinulle, sopiiko PFOTES oikein.