聚四氟乙烯在井下工具中的应用

　　摘　要：阐述聚四氟乙烯高分子化合物优良的物理性质和化学性质及由此形成的优异的化学稳定性、耐腐蚀性、耐气候性、电绝缘性、低摩擦和不粘性等特点；介绍它已在各工业领域广泛应用，重点分析它在油田开发中对井下采油管柱进行涂层处理后，其稳定的耐腐蚀性等方面的应用和发展前景。
　　关键词：聚四氟乙烯　防腐　涂层　采油工程
　　聚四氟乙烯(Polytetrafluoro ethylene)缩写为为PTFE，我国简称氟纶，也有称含氟纤维，美国和日本的商品名为特氟纶（Teflon）。1938年,美国新泽西州杜邦研究实验室的R.S.Plunkett博士首先发明了聚四氟乙烯[1]，1946年实现商品化，1954年开始投入工业化生产。PTFE为四氟乙烯(TFE) 单体的高结晶聚合物, 一种通过氟原子取代聚乙烯中氢原子、由人工合成的高分子材料，白色, 无毒, 无味。其聚合物分子是由一( 一CF2一CF2一)一结构单元重复连接而成,是目前各行业中应用最新型的工程塑料。由于其优良的物理、化学性质，具有耐腐蚀性，耐气候性，电绝缘性，高润滑、低摩擦性和不粘性等，被美誉为“塑料王”，“永不沾污的涂层”，并得到不断发展。
　　目前，聚四氟乙烯已在国防、航天、航海、化工、机械、石油、纺织、食品、医疗、电器、环保等领域广泛应用，在油田开发中的应用也日益广泛，前景看好。
　　一、聚四氟乙烯的物理、化学性质
　　PTFE是一种高度对称和不带有极性、不含有任何支链的线型高分子化合物，从而形成优异的物理、化学特性。
　　1.物理特性
　　PTFE是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料，由于它特殊的分子结构，从而形成了优异的物理、化学特性。PTFE一般结晶度为90~95%，熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面，因此具有优良的力学特性：PTFE由于摩擦因数小，是现有合成材料中最小的，而且可在较大的温度和荷重范围内保持不变；PTFE其表面张力极小，可避免表面张力在0.02N/m以上的液体所润湿，因此具有不粘附任何物质的属性。聚四氟乙烯是最难燃的有机物，在空气中不燃烧，其极限氧指数高达95%，具有优异的电性能，是理想的C级绝缘材料。