本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种仿金属的塑料台布的制备方法。
背景技术：
台布是一种商业化产品名，是指覆盖于台、桌等大物件上用来防污、隔潮或者增加物件外形美观度的一种类似纺织品的商品。现有技术中常使用的台布材质包括纺织品，如棉布材质、聚酯纤维材质，还包括更耐脏的塑胶材质的台布，如pvc材质。台布的使用非常广泛，除了家庭生活中使用以外，在餐馆、酒店等营业消费场所应用面也非常大。如果能够制备一种表面具有均匀美观仿金属效果的台布，能够进一步增进消费者对台布外观的可选择性、提升台布产品的附加价值。
随着自然资源的日益短缺，而人们对资源的需求日益变大，很多应用钢材、木材的领域被可回收利用的塑料代替。随着塑料的应用越来越广泛，塑料表面的保护与装饰也越来越重要。传统的仿金属质感效果一般采用注塑后通过后处理方式实现，如喷漆、罩光、覆膜、转印等方式，成本高而且不环保。近年来随着材料技术、模具技术发展，免喷涂仿金属质感效果制备技术也随着提高。目前，市场上已经出现金属质感母粒、金属色塑料制品，但总体来讲市场上出售的金属母粒都是针对某种特定的塑料基料，而不是通用的类型，且市场上出售的金属色母粒在制品的制造过程中出现颜色偏暗偏灰以及流痕情况的出现。而市场上出现的金属制品一般都是通过在塑料基料中直接加入金属粉、珠光粉、润滑剂直接制备而成。所谓金属粉，又称金属颜料，典型的有铝粉，亦称为铝银浆、铝银粉、片状铝粉，它具有平滑且极薄的鳞片状结构，是应用最多的金属效应颜料之一。铝粉具备良好的防腐性能，还能反射可见光，具有银白色的金属光泽，同时随着角度的不同反射的光的强度也在变化，所以铝粉具有很好的装饰效果；铝粉也能反射红外光和紫外光，因而还具有保温性能和延缓涂层以及橡胶和塑料老化的作用。行业中的技术人员为实现产品的仿金属效果或仿珠光效果，将金属颜料直接与树脂混合挤出制备仿金属材料，但是颗粒表面只有很少的羟基或羧基，而通常的树脂材料一般不具有能与其反应的基团，两者相容性差。在注塑强剪切条件下，由于塑料与金属密度相差极大，两者很难达到流动性一致，金属容易沉积、团聚，形成流痕，导致性能和表观质量下降。
技术实现要素：
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种表面美观、易清洗的具有仿金属外形的塑料台布的制备方法。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明中提供的一种仿金属塑料台布的制备方法，包括如下步骤：
s01，将金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料以质量比1：（0.1-0.2）：（0.2-0.3）：（0.04-0.05）进行混合，研磨至平均粒度小于0.05μm，将上述研磨后的原料粉末在820-950℃条件下熔炼3-4次至原料熔体混合均匀，然后利用压铸的方式制成合金锭；
s02，利用压延设备将s01中得到的合金锭进行压延，获得厚度为0.1-0.2mm的合金薄片；
s03，将s02中得到的合金薄片浸泡于配合剂溶液中5-10分钟，取出后洗净、干燥；
s04，将高分子母粒作为原料投入密炼机内进行塑化，然后将塑化完成的原料投入扩散机内进行扩散至原料颗粒小于2mm，扩散温度控制为130-150℃范围内；将上述原料颗粒在190-210℃条件下挤出，然后利用延压机延压，得到厚度为1-10mm的基体层；
s05，在底部基体层上依次铺设合金薄片和表面基体层，对上述叠加的混合片材加热至195-200℃后进行压延，压延至总体厚度为5-12mm，冷却后得到所需仿金属塑料台布。
现有技术中，直接利用金属粉作为塑料母粒添加剂往往效果较差，究其原因，还是在于金属密度大，难以在塑料体系中分散均匀。本发明中同样考虑现有技术中存在的问题，提出了使用金属薄片与塑料层复合的方法。在本发明的技术方案中，首先利用金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料铸造成具有一定形态的合金锭，然后将合金锭压延成合金薄片。利用本发明中的方法优选多元金属体系，相比起多元金属体系，单一金属体系在制备过程中存在特定的缺陷无法克服，如铝合金延展性不够好、铜合金成型性不足，本发明中所使用的四元合金体系不仅具有良好的成型性和延展性，还具有非常好的强度。
合金薄片与制备得到的塑料基体层进行复合，该工艺中最大的难题是合金薄片与塑料基体之间的结合力的问题，如果仅仅是将两者进行热压，得到的复合片材很容易就会由于粘结不牢而分层。尽管也可以采用点胶的方式将片层之间进行粘结，但是粘结用的胶水往往具有一定的挥发性，用于日常使用的台布产品中会产生不好的气味，影响产品的使用感。在本发明中，将合金薄片在配合剂中浸泡5-10分钟，s03中，所述配合剂溶液为edta水溶液、柠檬酸铵水溶液、氨基三甲叉膦酸四钠水溶液、羟基乙叉二膦酸水溶液、葡萄糖酸钠水溶液、酒石酸钾钠水溶液中的一种。上述配合剂溶液对合金中的钙和铝有较强的的螯合作用，处理过后会在合金薄片表面形成凹孔结构，从而在s05中的叠加压延过程中，在高温下塑料基体层会渗入至合金薄片内，形成非常强力的结合点。
进一步地，s01中，所述金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料为纯度99.5%以上的金属单质粉体原料，且原料粒度为0.05-0.1μm。高纯度的原料使合金薄片成型性更佳、延展性更好。
进一步地，s01中，所述合金锭厚度为0.2-0.4mm，所述合金锭长度为5-10cm，所述合金锭宽度为3-5cm。合金锭尺寸不宜过大，否则不利于后续延压工艺。
进一步地，s01中，熔炼温度为与合金成分相适配的880-920℃，熔炼过程中加搅拌促进熔炼均匀。
进一步地，s02中，所述合金薄片表面进行蚀刻或者cnc雕刻处理。在合金薄片表面进行纹路或者图案的处理可以增进所制备出来的台布的表面效果。
进一步地，s03中，所述配合剂溶液浓度为0.5-1.2mol/l。配合剂浓度过高或者过低都不利于螯合过程的顺利进行。
进一步地，s03中，浸泡过程中，所述配合剂溶液为循环水流状。循环水流有利于螯合过程的迅速进行，同时也有助于对更深层的金属离子进行螯合，形成深且贯通的微孔结构。
进一步地，s04中，扩散时扩散机转速为300-500r/min。
进一步地，s05中，所述底部基体层厚度为5-10mm，所述表面基体层厚度为1-2mm。在底部基体层上依次铺设合金薄片和表面基体层的过程中，除了塑料片材与合金薄片的结合力，还需要考虑到合金片材金属材质对表面效果的影响，本发明中将表面基体层厚度设为1-2mm，基体层设为5-10mm，可以使得延压后合金片材的本色以及金属光泽可透过塑料层显示出来，例如采用透明度较好的pvc、pp、pe、pc材质时，能够呈现出光亮美观的发类似金属色的表面，提升了台布产品外观质感。
本发明具有以下优点：
1、本发明中的塑料台布具有金属色的外观表面，外观质感高档，同时其强度高，在使用过程中非常耐用、耐划痕。
2、本发明中的塑料台布表面仍旧为高分子材料表面，易清洗、不易沾污。
3、本发明中的塑料台布制备工艺简单，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
具有金属层外观pvc台布的制造，制备方法如下：
s01，将金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料以质量比1：0.12：0.24：0.043进行混合，研磨至平均粒度小于0.05μm，将上述研磨后的原料粉末在860℃条件下熔炼3次至原料熔体混合均匀，然后利用压铸的方式制成合金锭；合金锭厚度为0.2mm，合金锭长度为10cm，所述合金锭宽度为5cm。
金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料为纯度99.9%以上的金属单质粉体原料，且原料粒度为0.05μm。
s02，利用压延设备将s01中得到的合金锭进行压延，获得厚度为0.1mm的合金薄片。
s03，将s02中得到的合金薄片浸泡于1.2mol/l的edta水溶液中6分钟，且edta水溶液为循环水溶液，浸泡完毕取出后洗净、干燥。
s04，将透明pvc母粒作为原料投入密炼机内进行塑化，然后将塑化完成的原料投入扩散机内进行扩散至原料颗粒为1.5-2mm，扩散机转速为350r/min，扩散温度控制为140-145℃范围内；将上述原料颗粒在200℃条件下挤出，然后利用延压机延压，得到厚度为10mm和2mm的基体层；
s05，在底部基体层上依次铺设合金薄片和表面基体层，对上述叠加的混合片材加热至198℃后进行压延，压延至总体厚度为12mm，冷却后得到所需塑料台布。
实施例2
具有3d纹路以及金属层外观的pvc台布制造工艺，步骤如下：
s01，将金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料以质量比1：0.15：0.30：0.04进行混合，研磨至平均粒度小于0.05μm，将上述研磨后的原料粉末在900℃条件下熔炼3次至原料熔体混合均匀，然后利用压铸的方式制成合金锭；合金锭厚度为0.2mm，合金锭长度为10cm，合金锭宽度为5cm。
金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料为纯度99.9%以上的金属单质粉体原料，且原料粒度为0.05μm。
s02，利用压延设备将s01中得到的合金锭进行压延，获得厚度为0.15mm的合金薄片，在制成的合金薄片表面通过cnc雕刻出花朵的纹路。
s03，将s02中得到的合金薄片浸泡于1.2mol/l的柠檬酸铵水溶液中10分钟，且柠檬酸铵水溶液为循环水溶液，浸泡完毕取出后洗净、干燥。
s04，将透明pvc母粒作为原料投入密炼机内进行塑化，然后将塑化完成的原料投入扩散机内进行扩散至原料颗粒为1.5-2mm，扩散机转速为400r/min，扩散温度控制为140-145℃范围内；将上述原料颗粒在203℃条件下挤出，然后利用延压机延压，得到厚度为8mm和1.5mm的基体层；
s05，在底部基体层上依次铺设合金薄片和表面基体层，对上述叠加的混合片材加热至195℃后进行压延，压延至总体厚度为9mm，冷却后得到所需塑料台布，台布表面透出3d花朵纹路的形状。
对于实施例2的改进还可以在s02中进行雕刻后的花朵纹路中进行着色处理，使颜色更加丰富。
实施例3
具有金属层外观pe台布的制造，制备方法如下：
s01，将金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料以质量比1：0.2：0.30：0.05进行混合，研磨至平均粒度小于0.05μm，将上述研磨后的原料粉末在920℃条件下熔炼3次至原料熔体混合均匀，然后利用压铸的方式制成合金锭；合金锭厚度为0.2mm，合金锭长度为10cm，合金锭宽度为5cm。
金属铝、金属铜、金属钙、金属铌原料为纯度99.9%以上的金属单质粉体原料，且原料粒度为0.05μm。
s02，利用压延设备将s01中得到的合金锭进行压延，获得厚度为0.15mm的合金薄片。
s03，将s02中得到的合金薄片浸泡于1.0mol/l的氨基三甲叉膦酸四钠水溶液中10分钟，且氨基三甲叉膦酸四钠水溶液为循环水溶液，浸泡完毕取出后洗净、干燥。
s04，将透明pe母粒作为原料投入密炼机内进行塑化，然后将塑化完成的原料投入扩散机内进行扩散至原料颗粒为1.5-2mm，扩散机转速为500r/min，扩散温度控制为130-135℃范围内；将上述原料颗粒在195℃条件下挤出，然后利用延压机延压，得到厚度为5mm和1mm的基体层；
s05，在底部基体层上依次铺设合金薄片和表面基体层，对上述叠加的混合片材加热至195℃后进行压延，压延至总体厚度为6mm，冷却后得到所需塑料台布。
实施例4
本实施例中制备方法与实施例1相同，区别之处在于：s03中使用的配合剂溶液为0.8mol/l的羟基乙叉二膦酸水溶液。
实施例5
本实施例中制备方法与实施例1相同，区别之处在于：s03中使用的配合剂溶液为1.2mol/l葡萄糖酸钠水溶液。
实施例6
本实施例中制备方法与实施例1相同，区别之处在于：s03中使用的配合剂溶液为1.2mol/l酒石酸钾钠水溶液。
实施例7
本实施例中制备方法与实施例2相同，区别之处在于：s04中基体层厚度为9mm和1.6mm，s05中压延至总体厚度为10mm。
实施例8
本实施例中制备方法与实施例3相同，区别之处在于：s04中基体层厚度为9mm和1.6mm，s05中压延至总体厚度为10mm。
实施例9
本实施例中制备方法与实施例3相同，区别之处在于：s03中使用的配合剂溶液为1.2mol/l酒石酸钾钠水溶液。
实施例10
本实施例中制备方法与实施例3相同，区别之处在于：s01中，合金锭厚度为0.3mm，合金锭长度为8cm，合金锭宽度为3cm。
实施例10
本实施例中制备方法与实施例3相同，区别之处在于：s01中，合金锭厚度为0.3mm，合金锭长度为5cm，合金锭宽度为3cm。
上述实施例中，合金锭尺寸决定了压延成合金薄片过程中的难易程度，实际制造情况中需根据不同的表面状态的设定以及塑料台布整体厚度的设定对其尺寸进行调整。多片合金薄片可与一大张的基体层相复合，也可只在基体层内复合一张或者设定数量的合金薄片，合金薄片的形状、花纹、图案均可按照对台布产品的原始外观设计进行调整。
由实施例可以看出，本发明中的塑料台布具有金属色的外观表面，外观质感高档，同时其强度高，在使用过程中非常耐用、耐划痕。本发明中的塑料台布表面仍旧为高分子材料表面，易清洗、不易沾污。本发明中的塑料台布制备工艺简单，适合工业化生产。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。