本发明属于金属防锈技术领域，尤其涉及一种硬膜水性防锈剂及其应用。
背景技术：
对于短期防腐来说，大多数采用防锈油。中国防锈油基本上都是以汽油、煤油或机械油作为溶剂，都是由石油分馏出来的产物，因无法使石油里面的芳香烃脱出来，所以汽油、煤油和机械油都含有芳香烃，使用汽车、煤油做溶剂油，一是它的闪点低、易着火，二是污染环境，有害于人的身体健康。近几年，水溶性的防锈剂逐渐兴起，但是现有的水性防锈剂只是用在镀层(镀锌、镀镍等)的表面，水性防锈剂与镀层之间的粘附力低，真正的防锈作用很差。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种硬膜水性防锈剂及其应用，能够增大水性防锈剂与基材之间的粘附力，延长防腐的时间。
本发明提出的一种硬膜水性防锈剂，其原料包括以下质量份数的组分：
去离子水60-90份，防锈剂10-20份，成膜剂3-5份，乳化剂5.5-8份，消泡剂1-2份，分散剂3-5份，渗透剂3-5份，触变剂1-3份，ph调节剂，树脂5-10份，成膜剂包括水性凡士林、水性羊毛脂中的任意一种或多种，渗透剂包括仲烷基磺酸钠、耐碱渗透剂aep98、耐碱渗透剂oep-70中的任意一种或多种。
其中，防锈剂包括低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、石油磺酸钠中的任意一种或多种。
其中，成膜剂包括水性凡士林、水性羊毛脂中的任意一种或多种。
其中，乳化剂包括吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、司班20、司班40、司班60、司班80、油酸三乙醇胺中的任意一种或多种。
其中，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中，分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三乙醇胺、液体石蜡、聚乙二醇、油酸钠、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的任意一种或多种。
其中，渗透剂包括仲烷基磺酸钠、耐碱渗透剂aep98、耐碱渗透剂oep-70中的任意一种或多种。
其中，触变剂包括蒙脱土、凹凸棒土、高岭土中的任意一种或多种。
其中ph调节剂包括碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种或多种。
其中，树脂为水性聚氨酯树脂。
本发明还提出了硬膜水性防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
a液的制备：
步骤1：在反应釜中加入40-60份去离子水，升温80-100℃，加入10-20份防锈剂、乳化剂5-7份，5000-10000转/分钟，搅拌30-40分钟；
步骤2：降低温度至40-60℃，加入适量ph调节剂，保持ph值在7-9；
步骤3：在步骤2的乳液中加3-5份分散剂、3-5份渗透剂、1-3份触变剂，3000-5000转/分钟，搅拌20-30分钟，即制得a液；
b液的制备：
步骤1：将3-5份成膜剂在45～60℃下溶解为液体，然后加入20-30份沸水、0.5-1份乳化剂，3000-5000转/分钟，搅拌20-30分钟；
步骤2：加入5-10份水性聚氨酯树脂、1-2份消泡剂，在5000-10000rpm下均质10-40min，直至均匀，即可以得到b液。
本发明还提出了硬膜水性防锈剂的应用，工件先浸渍a液，60-80℃烘干，干燥后的工件浸渍b液，80-100℃烘干。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明的水性防锈剂中加入了渗透剂、成膜剂，渗透剂增大了粘附力，渗透剂的存在使得防锈剂与基材更好的结合，渗入基材的孔洞之中，成膜剂在基材表面形成了薄薄的一层纳米级的膜，隔绝了空气，延长了防腐时间。
2、本发明的水性防锈剂可以用在镀层表面，镀锌表面耐中性盐雾可以达到800h以上，而目前水性防锈剂最长的耐中性盐雾时间是400h以上，也可以单独使用，单独使用的话，耐中性盐雾时间达到300h以上。
3、本发明的水性防锈剂的原料环保、制作过程简单，适合工业化生产。
4、本发明的水性防锈剂适用范围广，基本适用于各种铁基、铝基和铜基材料表面，而且可以用于各种镀层表面。
5、本发明的水性防锈剂，成膜剂、树脂固化后形成的膜透明，使用之后手感呈干性，不粘、不油腻，不影响基材外观，不影响基材使用。。
6、本发明的水性防锈剂可以稀释使用，建议比例1:10，可以保证耐中性盐雾时间48h以上。
7、工件通过a液体后，成份中的小分子渗入工件微孔，干燥后结晶封堵住工件表面微孔。然后浸入b液体，表面成膜再次保护一层，渗透在金属工件表面微孔的a液小分子结晶还可以为b液树脂涂层提供锚点，这样b液树脂可以更紧更牢固地抓住金属表面，附着力会大幅提高。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
硬膜水性防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
a液的制备：
步骤1：在反应釜中加入50份去离子水，升温80℃，加入12份中碱值石油磺酸钙、6份吐温60，8000转/分钟，搅拌35分钟；
步骤2：降低温度至50℃，加入适量ph调节剂，保持ph值在7；
步骤3：在步骤2的乳液中加3份十二烷基苯磺酸钠、5份耐碱渗透剂aep98、1份高岭土，8000转/分钟，搅拌30分钟，即制得a液；
b液的制备：
步骤1：将3份水性凡士林在50℃下溶解为液体，然后加入20份沸水、0.5份吐温60，5000转/分钟，搅拌20分钟；
步骤2：加入7份水性聚氨酯树脂、1份聚二甲基硅氧烷，在10000rpm下均质20min，直至均匀，即可以得到b液。
测试：
将制得的水性防锈剂处理普通未处理螺套，先将工件除油除锈清洗干净，在烘箱中80℃烘干，然后将工件在a液中浸渍30秒，拿出，80℃烘干，干燥后的工件在b液中浸渍30秒，拿出，80℃烘干。将处理后的工件放进盐雾机测试，测试得耐中性盐雾时间为400h。
将制得的水性防锈剂a液和b液分别按照1:5稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为120h。
将制得的水性防锈剂a液和b液分别按照1:10稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为56h。
盐雾测试标准：国家标准gb6458-86中性盐雾试验，中性：5％氯化钠溶液。
实施例2
硬膜水性防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
a液的制备：
步骤1：在反应釜中加入45份去离子水，升温100℃，加入15份低碱值石油磺酸钙、5份吐温60，8000转/分钟，搅拌35分钟；
步骤2：降低温度至50℃，加入适量ph调节剂，保持ph值在8；
步骤3：在步骤2的乳液中加5份液体石蜡、3份仲烷基磺酸铵、1份蒙脱土，10000转/分钟，搅拌20分钟，即制得a液；
b液的制备：
步骤1：将5份水性羊毛脂在50℃下溶解为液体，然后加入30份沸水、0.8份吐温60，5000转/分钟，搅拌20分钟；
步骤2：加入10份水性聚氨酯树脂、1份聚二甲基硅氧烷，在5000rpm下均质40min，直至均匀，即可以得到b液。
测试：
将制得的水性防锈剂处理普通未处理螺套，先将工件除油除锈清洗干净，在烘箱中80℃烘干，然后将工件在a液中浸渍30秒，拿出，80℃烘干，干燥后的工件在b液中浸渍30秒，拿出，80℃烘干。将处理后的工件放进盐雾机测试，测试得耐中性盐雾时间为360h。
将制得的水性防锈剂a液和b液分别按照1:5稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为110h。
将制得的水性防锈剂a液和b液分别按照1:10稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为48h。
盐雾测试标准：国家标准gb6458-86中性盐雾试验，中性：5％氯化钠溶液。
实施例3
硬膜水性防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
a液的制备：
步骤1：在反应釜中加入60份去离子水，升温100℃，加入20份石油磺酸钠、7份油酸三乙醇胺，5000转/分钟，搅拌40分钟；
步骤2：降低温度至50℃，加入适量ph调节剂，保持ph值在7；
步骤3：在步骤2的乳液中加4份液体石蜡、5份耐碱渗透剂oep-70、2份凹凸棒土，10000转/分钟，搅拌20分钟，即制得a液；
b液的制备：
步骤1：将5份水性羊毛脂在50℃下溶解为液体，然后加入25份沸水、1份油酸三乙醇胺，5000转/分钟，搅拌20分钟；
步骤2：加入8份水性聚氨酯树脂、1.5份聚二甲基硅氧烷，在8000rpm下均质40min，直至均匀，即可以得到b液。
测试：
将制得的水性防锈剂处理普通未处理螺套，先将工件除油除锈清洗干净，在烘箱中80℃烘干，然后将工件在a液中浸渍30秒，拿出，80℃烘干，干燥后的工件在b液中浸渍30秒，拿出，80℃烘干。将处理后的工件放进盐雾机测试，测试得耐中性盐雾时间为380h。
将制得的水性防锈剂a液和b液分别按照1:5稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为120h。
将制得的水性防锈剂a液和b液分别按照1:10稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为55h。
盐雾测试标准：国家标准gb6458-86中性盐雾试验，中性：5％氯化钠溶液
对比例1
在与实施例1反应条件相同的情况下，改变以下变量，制备得到一系列的水性防锈剂，将得到的水性防锈剂按照实施例1中的测试方法处理普通未处理的螺套，具体的实验结果见表1。
表1
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。