[发明专利]一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法

说明书

本发明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0.09‑0.12mg，绝缘电阻率达到3.02‑3.16*10¹³Ω·cm，表现出优异的绝缘和耐磨性能。

技术领域

本发明属于铜合金材料技术领域，具体地，涉及一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法。

背景技术

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；

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。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种高耐磨铬锆铜合金丝及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

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；

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，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；

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：

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；

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：

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；

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。