水性防护涂料组合物及其应用以及钛管的生产方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，公开了一种水性防护涂料组合物及其应用以及钛管的生产方法。以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有5‑15重量份的水溶性成膜剂、40‑45重量份的Al粉、0‑1重量份的Fe粉和40‑50重量份的Al2O3粉。该水性防护涂料组合物中不含有RoHS质量中限制的有害元素，同时，将所述水性防护涂料组合物应用在钛管生产中，生产工艺简单、易操作，可以在装有气压喷涂、真空喷涂或刷涂设备的生产线上在线使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料领域，具体地，涉及一种水性防护涂料组合物，该涂料组合物在钛管生产中的应用，以及钛管的生产方法。
技术介绍
目前采用现有技术在生产钛管的过程中，将钛锭在900℃加热炉中保温4h后，推出加热炉，进行轧制钛管工作。由于钛基钛合金在高温900℃保温4h后，在轧制钛管时，会与钢铁轧制设备、辊道和轧制绞盘发生“粘钛”，这使轧制得到的钛管表面出现不同深度的“缺肉”现象，由于在轧制钛管时是转动穿孔、轧制，钛坯是在高速转动过程中进行穿孔轧制的，由于钛基钛合金的高温特性作用，其很容易和铁发生粘敷现象，更甚者可生成TiFe相。如果钛管表面生成TiFe相会严重影响钛材表面力学性能及组织，使钛管在后续加工及使用过程中带来各种缺陷、损耗、不耐腐蚀等缺陷问题；另外，由于设备“粘钛”导致在后续的轧制过程中要先打磨设备才能再次轧制后续钛管。不能连续轧制钛管或钛材产品，浪费大量的时间和能耗；同时，为保证钛管的内、外径尺寸精度及表面质量，生产厂家都是将钛管表面有“缺肉”现象的部分进行切削处理，这样损失较大，由于钛锭是由海绵钛反应制的，将钛管的内、外部分切削掉，严重影响钛材的成本及成材率。因此，需要一种能有效防止钛-钢粘结，从而极大降低钛管生产成本、提高生产效率的涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中生产钛管过程中容易发生钛-钢粘结的现象，提供一种水性防护涂料组合物及其应用以及钛管的生产方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种水性防护涂料组合物，其中，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有5-15重量份的水溶性成膜剂、40-45重量份的Al粉、0-1重量份的Fe粉和40-50重量份的Al2O3粉。本专利技术还提供了本专利技术所述水性防护涂料组合物在钛管生产中的应用。本专利技术还提供了一种钛管的生产方法，其中，该方法包括在将钛锭进行轧制钛管之前，在绞盘和/或辊道的表面涂覆水性防护涂料组合物，其中，所述水性防护涂料组合物为本专利技术所述的水性防护涂料组合物。本专利技术提供的水性防护涂料组合物能保证钛锭在900℃轧制或穿孔过程中，不与钢铁设备辊道和/或绞盘发生粘结反应，提高钛材加工的成材率和生产效率。例如，以攀钢为例，轧制钛材产品，设计年产1万吨产能，以每个钛锭(坯子)1.5吨计算，每年要生产6300个左右的钛锭，以每个钛锭表面出现钛钢粘结5mm-20mm深度计算，每个钛锭需要切削掉100-200公斤，以钛锭80000元/吨计算，每个钛锭因为“粘钛”现象被切削部分损失在8000-16000元之间，同时，还要花费大量的人力、物力进行切削，额外增加钛材生产成本和生产时间，而采用本专利技术所述水性防护涂料，将为钛管及其他钛合金产品的生产节约大量的生产成本，以每个钛锭轧制过程中使用涂料2-5kg计算，涂料价格按20万/吨计算，每年将节省生产成本约2142万元。将本专利技术所述水性防护涂料组合物应用在钛管生产中，生产工艺简单、易操作，可以在装有气压喷涂、真空喷涂或刷涂设备的生产线上在线使用。本专利技术提供的水性防护涂料组合物中不含有RoHS质量中限制的有害元素，同时，本品在空气中没有有毒物质挥发，不影响施工环境等的环保功效；本专利技术中的水性防护涂料组合物配置工艺简单，可以使用时现场配制，配制时间短，简单可行，也可以配制生产后，室温下储存，涂料稳定放置稳定性可达到6个月以上，会出现沉淀、分层现象，但是，使用时摇匀或重新进行搅拌即可使用。本专利技术所述钛管的生产方法具有良好的经济效益和社会效益，在钛材生产行业中具有较为广阔的推广应用前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是用于生产钛管的绞盘装置。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种水性防护涂料组合物，其中，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有5-15重量份的水溶性成膜剂、40-45重量份的Al粉、0-1重量份的Fe粉和40-50重量份的Al2O3粉。根据本专利技术，所述水性防护涂料组合物在温度达到900℃时，涂层开始被缓慢燃烧掉，但是Fe会慢慢变软，此时能将涂层中的Al粉和Al2O3粉固定在辊道和/或绞盘表面，并且，Fe被氧化成Fe2O3，在隔热的同时防止发生钛-钢粘结；同时，涂层中的Al粉和钛发生合金化反应，形成TiAl3合金层，该合金层的物质非常致密，能将钛与外界(钢铁)隔绝，避免钛与外界、氧元素等物质发生粘结反应，达到防止发生钛-钢粘结的作用。为了进一步防止发生钛-钢粘结，优选情况下，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有7-12重量份的水溶性成膜剂、41-44重量份的Al粉、0.1-0.8重量份的Fe粉和42-44重量份的Al2O3粉；进一步优选地，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有9-11重量份的水溶性成膜剂、42-43重量份的Al粉、0.2-0.6重量份的Fe粉和43-44重量份的Al2O3粉。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述水性防护涂料组合物的固含量为83-95重量％，pH为6.5-9.5。优选所述水性防护涂料组合物呈弱碱性，这样更有利于轧制设备表面形成均匀的高温防粘结保护膜层，同时在室温下膜层会快速固化；并且，将所述水性防护涂料组合物的固含量优选为87-94重量％，可以防止表面膜层流淌，使涂层附着性良好，无论在湿膜时还是干膜时，涂层附着性都能满足钛锭辊道振动机摩擦的需要，不会出现涂层掉皮或掉粉现象。进一步优选地，所述水性防护涂料组合物的固含量为90-94重量％，pH为7.7-9.2；更优选地，所述水性防护涂料组合物的固含量为94重量％，pH为8-9。本专利技术中，对所述水溶性成膜剂的选择无特殊要求，可以采用本领域常用的各种水溶性成膜剂，例如，水溶性成膜剂可以为水性环氧树脂、水性聚氨酯漆、水性丙烯酸乳胶漆和水性醇酸漆中的一种或多种。但本专利技术的专利技术人在研究中发现，当水溶性成膜剂优选为水性环氧树脂时，能够进一步防止钛-钢粘结，因此，水溶性成膜剂优选为水性环氧树脂。对于水性环氧树脂的固含量无特殊要求，可以采用本领域常用的水性环氧树脂，水性环氧树脂的固含量优选为40-60重量％。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述水性防护涂料组合物还可以含有固化剂、分散剂和水中的至少一种。进一步优选地，所述水性防护涂料组合物含有固化剂、分散剂和水，更优选地，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述固化剂的含量为0.1-0.2重量份，所述分散剂的含量为0.05-0.1重量份，水的含量为0.1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性防护涂料组合物，其特征在于，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有5‑15重量份的水溶性成膜剂、40‑45重量份的Al粉、0‑1重量份的Fe粉和40‑50重量份的Al2O3粉。

【技术特征摘要】
1.一种水性防护涂料组合物，其特征在于，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有5-15重量份的水溶性成膜剂、40-45重量份的Al粉、0-1重量份的Fe粉和40-50重量份的Al2O3粉。2.根据权利要求1所述的水性防护涂料组合物，其中，以所述水性防护涂料组合物的总重量为100重量份计，所述水性防护涂料组合物含有7-12重量份的水溶性成膜剂、41-44重量份的Al粉、0.1-0.8重量份的Fe粉和42-44重量份的Al2O3粉。3.根据权利要求1或2所述的水性防护涂料组合物，其中，所述水性防护涂料组合物的固含量为83-95重量％，pH为6.5-9.5。4.根据权利要求1或2所述的水性防护涂料组合物，其中，所述水溶性成膜剂为水性环氧树脂、水性聚氨酯漆、水性丙烯酸乳胶漆和水性醇酸漆中的一种或多种，优选为水性环氧树脂。5.根据权利要求1或2所述的水性防护涂料组合物，其中，所述水性防护涂料组合物还含有固化剂、分散剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲峰，郑昊青，徐权，肖聪，李军，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51