一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法，属于铜合金材料技术领域。该合金丝包括铬锆铜基丝及其表面由耐磨绝缘胶固化而成的绝缘耐磨涂层；耐磨绝缘胶以聚酰亚胺为基体，引入改性三元胺交联聚合，其分子上的含磷和含硫基团与铬锆铜基体和金属基耐磨粒子有强螯合作用，提高涂附着力，并在交联后形成聚合物基体包络金属基耐磨粒子结构，在较少金属基耐磨粒子掺杂下即可获得优异的耐磨性，经测试，磨损量仅为0.09

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法


[0001]本专利技术属于铜合金材料
，具体地，涉及一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]铜具有优良的导电性、导热性以及化学稳定性而广泛应用于工业和日常生活中，如各种导电体、传热器以及许多装饰品、艺术品、器皿、防护层等，但由于纯铜的强度、硬度、耐磨性等力学性能比较差，因此，一般向铜中引入其他元素制成合金材料，以提高铜制品的力学性能，其中，Cu
‑
Cr
‑
Zr系合金时效强化后抗拉强度可达560MPa，导电率达到80％IACS，被广泛应用于汽车、连接器、5G通讯、高压电器开关、电机整流子中；
[0003]Cu
‑
Cr
‑
Zr系合金中铜占比为90％左右，耐磨性仍是该类合金材料的短板，加入其他硬质材料复合，虽然对耐磨性有一定提高，但是，电导性和韧性会有所下降，现有研究中难以同步提升；因此，对于铬锆铜合金丝材，仍以表面耐磨处理为主流，以涂覆耐磨涂料应用最为广泛，如中国专利CN105925181B提供一种耐磨防油绝缘涂料，以硅胶粉、丙烯酸树脂、丁腈橡胶和乙二酸聚酯配合作为成膜物质，配合改性石墨烯，形成“成膜物质
‑
改性石墨烯”结构，提高涂料的耐磨性，但是，涂料与基底附着强度不高，特别在细线径下，涂层曲率大，易剥落。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高耐磨铬锆铜合金丝，包括铬锆铜基丝及其表面由耐磨绝缘胶固化而成的绝缘耐磨涂层；
[0007]所述耐磨绝缘胶由以下方法制备：
[0008]步骤A1：将磷酸、碘化钾、四氢呋喃和二氯亚砜混合溶解，升温至60℃搅拌1h，之后控制搅拌速率为240
‑
360rpn，投加甲基丙烯醇，升温至80
‑
90℃回流反应2
‑
3h，反应结束减压旋蒸脱除低沸物，得到中间体；
[0009]进一步地，磷酸、甲基丙烯醇、碘化钾、二氯亚砜和四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.31
‑
0.33mol：12
‑
15mg：20
‑
28mL：120
‑
140mL，甲基丙烯醇和磷酸反应，生成含磷和支状双键的化合物，具体反应过程如下：
[0010][0011]步骤A2：将中间体、三乙胺和无水乙醇混合，在冰水浴中恒温，氮气保护下加入β
‑
巯基乙胺，保温搅拌反应5
‑
8h，反应结束减压旋蒸脱除低沸物，得到改性三元胺；
[0012]进一步地，中间体、β
‑
巯基乙胺、三乙胺和无水乙醇的用量比为0.1mol：0.3
‑
0.31mol：2
‑
5mL：150
‑
200mL，在三乙胺催化下中间体分子上的双键和β
‑
巯基乙胺分子中的巯基点击反应，得到含硫和支状氨基的化合物，具体反应过程如下：
[0013][0014]步骤A3：将均苯四甲酸二酐和N
‑
甲基吡咯烷酮搅拌溶解，再加入间苯二胺和吡啶，设置搅拌速率为60
‑
100rpm，升温至85
‑
95℃，搅拌反应50
‑
70min，制得预聚液；
[0015]进一步地，均苯四甲酸二酐、间苯二胺、吡啶和N
‑
甲基吡咯烷酮的用量比为0.1mol：0.05
‑
0.06mol：2
‑
4mL:60
‑
80mL，过量的均苯四甲酸二酐和间苯二胺在吡啶作用下预聚，形成均苯四甲酸二酐封端和过量均苯四甲酸二酐混合的预聚液。
[0016]步骤A4：将预聚液和金属基耐磨粒子混合，升温至110
‑
120℃，设置搅拌速率为120
‑
180rpm，加入改性三元胺和乙二胺搅拌反应20
‑
30min，反应结束调节粘度为3000cP，制成耐磨绝缘胶；
[0017]进一步地，金属基耐磨粒子为氧化铝、碳化钨和氮化铝中的任意一种。
[0018]进一步地，预聚液、改性三元胺、乙二胺和金属基耐磨粒子的用量比为90
‑
110g：0.02
‑
0.03mol:0.01
‑
0.02mol：3.5
‑
5.5g，具有支状氨基的改性三元胺和小分子的乙二胺与预聚液再聚合，将金属基耐磨粒子包络强化。
[0019]一种高耐磨铬锆铜合金丝的制备方法，包括如下步骤：
[0020]步骤S1：将铬锆铜合金丝依次碱洗、清洗、酸蚀、清洗，得到洁净基丝；
[0021]步骤S2：在洁净基丝表面刷涂耐磨绝缘胶，再通过隧道炉烘烤固化，形成绝缘耐磨涂层，制得高耐磨铬锆铜合金丝。
[0022]进一步地，烘烤固化工艺为：
[0023]一区：烘烤温度110
‑
125℃，烘烤时间15
‑
20min；
[0024]二区：烘烤温度120
‑
140℃，烘烤时间5
‑
8min；
[0025]三区：烘烤温度130
‑
160℃，烘烤时间10
‑
15min。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术制备出带有耐磨涂层的铬锆铜合金丝，该涂层由耐磨绝缘胶经过高温烘烤固化而成，具有优异的耐磨性，其得益于胶料中引入改性三元胺交联聚合，该改性三元胺为含硫磷和支状氨基的化合物，其中含磷基团与铬锆铜基体有良好的螯合作用，提高涂层的
附着力，含硫基团与金属基耐磨粒子有良好的螯合作用，固化后金属基耐磨粒子与聚合物基体形成包络强化，在较少金属基耐磨粒子掺杂下即可获得优异的耐磨性；并且耐磨绝缘胶为一种聚酰亚胺基体，具有优异的绝缘性，起到良好绝缘防护作用，经测试，磨损量仅为0.09
‑
0.12mg，绝缘电阻率达到3.02
‑
3.16*10
13
Ω
·
cm，表现出优异的耐磨绝缘能力。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]本实施例制备一种高耐磨铬锆铜合金丝，具体实施过程如下：
[0031]1)制备耐磨绝缘胶
[0032]a1、磷酸、碘化钾、四氢呋喃和二氯亚砜投本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨铬锆铜合金丝，其特征在于，包括铬锆铜基丝及其表面由耐磨绝缘胶固化而成的绝缘耐磨涂层；所述耐磨绝缘胶由以下方法制备：步骤A1：将磷酸、碘化钾、四氢呋喃和二氯亚砜混合溶解，升温至60℃搅拌1h，搅拌状态下投加甲基丙烯醇，升温至80
‑
90℃回流反应2
‑
3h，反应结束减压旋蒸脱除低沸物，得到中间体；步骤A2：将中间体、三乙胺和无水乙醇混合，在冰水浴中恒温，氮气保护下加入β
‑
巯基乙胺，保温搅拌反应5
‑
8h，反应结束减压旋蒸脱除低沸物，得到改性三元胺；步骤A3：将均苯四甲酸二酐和N
‑
甲基吡咯烷酮搅拌溶解，再加入间苯二胺和吡啶，设置搅拌速率为60
‑
100rpm，升温至85
‑
95℃，搅拌反应50
‑
70min，制得预聚液；步骤A4：将预聚液和金属基耐磨粒子混合，升温至110
‑
120℃，设置搅拌速率为120
‑
180rpm，加入改性三元胺和乙二胺搅拌反应20
‑
30min，反应结束调节粘度为3000cP，制成耐磨绝缘胶。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨铬锆铜合金丝，其特征在于，磷酸、甲基丙烯醇、碘化钾、二氯亚砜和四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.31
‑
0.33mol：12
‑
15mg：20
‑
28mL：120
‑
140mL。3.根据权利要求2所述的一种高耐磨铬锆铜合金丝，其特征在于，中间体、β
‑
巯基乙胺、三乙胺和无水乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹兴东，曹露，
申请(专利权)人：江阴市诚信合金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：