CN102344640B - Abs共聚物纳米复合材料制作的扬声器振膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种ABS共聚物纳米复合材料制作的扬声器振膜，属于一种扬声器振膜。是由如下质量百分比的原料组成的：丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂：87.0%~95.0%；化学发泡剂：0.5%~3.5%；发泡助剂：2.5%~4.5%；改性助剂：2.0%~5.0%。优点是所采用的原料供应充足、成本低廉，不破坏森林资源；所述振膜的内部为蜂窝孔状结构，因此密度较同样尺寸的实心材料大为降低，但其刚性显著提高。

Description

ABS共聚物纳米复合材料制作的扬声器振膜
技术领域
本发明属于电声器件及音响产品制造领域，具体涉及一种扬声器振膜，尤其是一种采用丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂共聚物制作的厚度超薄、质量轻的扬声器振膜。
背景技术
扬声器振膜的性能对扬声器的音质有着十分重要的影响。在振膜的尺寸形状确定后，振膜所选用的材料和成型工艺就对扬声器的性能和音质具有举足轻重的影响。目前，扬声器振膜的材质主要使用木质纤维或者以木质纤维为主制成的纸盆，需要消耗大量的森林资源，不利于环保和持续发展的趋势。
此外，传统的扬声器采用锥盆式振膜，占地空间大，难以满足消费电子产品，如平板电视、电脑、多媒体视听产品等的“平板化”、“轻薄化”的趋势。降低锥盆式振膜的高度虽然可以使得扬声器整体厚度变薄，但是扬声器的低音效果及音质还原的变现将随之变差。
为了满足扬声器薄型化同时保证优异的音质，需要开发新型的扬声器振膜材料。
发明内容
本发明提供一种ABS共聚物纳米复合材料制作的扬声器振膜，以解决现有扬声器的低音效果及音质还原的变现变差的问题。
本发明采用的技术方案是：是由如下质量百分比的原料组成：
丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂：87.0%~95.0%；
化学发泡剂：0.5%~3.5%；
发泡助剂：2.5%~4.5%；
改性助剂：2.0%~5.0%。
所述的化学发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述的发泡助剂为复合型发泡助剂，由氧化锌和硬脂酸锌组成，其中，氧化锌所占发泡助剂的质量比为：68%~72%；硬脂酸锌所占发泡助剂的质量比为：28%~32%。
所述的改性助剂为纳米碳酸钙粒子或纳米蒙脱土粒子，其中，纳米碳酸钙粒子平均直径为20~50nm；纳米蒙脱土粒子平均晶片厚度为20~25nm。
本发明所述振膜的内部结构为蜂窝孔状结构，蜂窝孔直径在10μm~100μm之间，蜂窝孔密度大于108个/cm3。
本发明所述扬声器振膜的制造方法包括下列步骤：
（一）、按照所述配方比例将原材料送入混炼机混合均匀，制备所需形状的母料；
（二）、将母料放入挤出成型机的料斗，挤出成型机的料筒内部的螺杆旋转，将所制备的母料带入料筒内部，所述料筒的加热温度为130℃~160℃，母料在料筒的加热温度和螺杆旋转剪切热的共同作用下发生熔融，形成所述振膜的基体，发泡剂受热分解产生气体，与基体形成聚合物/气体均相体系；在挤出成型机的液压单元作用下，聚合物/气体均相体系通过挤出成型机的口模，从而在基体内部获得均匀分布的蜂窝孔；
（三）、最后利用激光切割或冲裁方法制成所需形状和尺寸的振膜。
本发明制作所述振膜的原料由丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂（英文简称ABS）、化学发泡剂（英文简称HDPE）、发泡助剂和改性助剂组成。
ABS树脂是一种丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的三元共聚物，具有优良的综合性能，是重要的工程塑料之一，应用非常广泛。其原料供应充足、成本低廉。ABS树脂的大分子主链由三种结构单元重复连接而成，因此，不同的结构单元赋予其不同的性能：丙烯腈的耐化学腐蚀剂性好、表面硬度高；丁二烯的韧性好；苯乙烯的透明性、着色性、电绝缘性及加工性好。三种单体结合在一起，使得ABS树脂具有坚韧、硬质、刚性等优点。
本发明所述振膜的内部结构为蜂窝孔状结构，蜂窝孔直径在10μm~100μm之间，蜂窝孔密度大于108个/cm3，进一步提高了所述振膜的比弹性率，具有质量大幅度减轻、刚度好、频响曲线平坦等优点。
所述的发泡助剂为复合型发泡助剂，由氧化锌和硬脂酸锌组成，其作用在于分散性更好，对发泡剂的促进分解效果更佳。
所述的改性助剂为纳米碳酸钙粒子或纳米蒙脱土粒子，其作用在于进一步增加气体发泡的成核密度，获得更为均匀的泡孔分布和更为细小致密的蜂窝状泡孔结构。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：所采用的原料供应充足、成本低廉，不破坏森林资源；所述振膜的内部为蜂窝孔状结构，因此密度较同样尺寸的实心材料大为降低，但其刚性显著提高。试验显示，与传统纸盆材料相比，本发明所述振膜的低频截止频率F0降低了16%~22.5%；所述振膜可以采用注塑、挤出等塑料成型工艺加工，易于大批量生产和性能参数控制。
具体实施方式
实施例1
由如下质量百分比的原料组成的：
丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂：87.0%；
偶氮二甲酰胺：3.5%；
发泡助剂：4.5%；
纳米碳酸钙粒子，平均直径为20nm：5.0%；
发泡助剂为复合型发泡助剂，由氧化锌和硬脂酸锌组成，其中，氧化锌所占发泡助剂的质量比为：68%；硬脂酸锌所占发泡助剂的质量比为：32%；
本发明所述的扬声器振膜的制造方法是：
（一）、按照所述配方比例将原材料送入混炼机混合均匀，制备所需形状的母料；
（二）、将母料放入挤出成型机的料斗，挤出成型机的料筒内部的螺杆旋转，将所制备的母料带入料筒内部，所述料筒的加热温度为130℃，母料在料筒的加热温度和螺杆旋转剪切热的共同作用下发生熔融，形成所述振膜的基体，发泡剂受热分解产生气体，与基体形成聚合物/气体均相体系。在挤出成型机的液压单元作用下，聚合物/气体均相体系通过挤出成型机的口模，从而在基体内部获得均匀分布的蜂窝孔；
（三）、最后利用激光切割或冲裁方法制成所需形状和尺寸的振膜。
振膜的内部结构为蜂窝孔状结构，蜂窝孔直径在10μm~100μm之间，蜂窝孔密度大于108个/cm3。
实施例2
是由如下质量百分比的原料组成：
丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂：91.0%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
发泡助剂：3.5%；
纳米碳酸钙粒子，平均直径为35nm：3.5%；
所述的发泡助剂为复合型发泡助剂，由氧化锌和硬脂酸锌组成，其中，氧化锌所占发泡助剂的质量比为：70%；硬脂酸锌所占发泡助剂的质量比为：30%；
本发明所述扬声器振膜的制造方法包括下列步骤：
（一）、按照所述配方比例将原材料送入混炼机混合均匀，制备所需形状的母料；
（二）、将母料放入挤出成型机的料斗，挤出成型机的料筒内部的螺杆旋转，将所制备的母料带入料筒内部，所述料筒的加热温度为145℃，母料在料筒的加热温度和螺杆旋转剪切热的共同作用下发生熔融，形成所述振膜的基体，发泡剂受热分解产生气体，与基体形成聚合物/气体均相体系；在挤出成型机的液压单元作用下，聚合物/气体均相体系通过挤出成型机的口模，从而在基体内部获得均匀分布的蜂窝孔；
（三）、最后利用激光切割或冲裁方法制成所需形状和尺寸的振膜。
实施例3
是由如下质量百分比的原料组成：
丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂：95.0%；
偶氮二甲酰胺：0.5%；
发泡助剂：2.5%；
纳米碳酸钙粒子，平均直径为50nm：2.0%；
所述的发泡助剂为复合型发泡助剂，由氧化锌和硬脂酸锌组成，其中，氧化锌所占发泡助剂的质量比为：72%；硬脂酸锌所占发泡助剂的质量比为：28%；
本发明所述扬声器振膜的制造方法包括下列步骤：
（一）、按照所述配方比例将原材料送入混炼机混合均匀，制备所需形状的母料；
（二）、将母料放入挤出成型机的料斗，挤出成型机的料筒内部的螺杆旋转，将所制备的母料带入料筒内部，所述料筒的加热温度为160℃，母料在料筒的加热温度和螺杆旋转剪切热的共同作用下发生熔融，形成所述振膜的基体，发泡剂受热分解产生气体，与基体形成聚合物/气体均相体系；在挤出成型机的液压单元作用下，聚合物/气体均相体系通过挤出成型机的口模，从而在基体内部获得均匀分布的蜂窝孔；
（三）、最后利用激光切割或冲裁方法制成所需形状和尺寸的振膜。
实施例4
将实施例1的改性助剂：纳米碳酸钙粒子用纳米蒙脱土粒子、平均晶片厚度为20nm代替，其余不变。
实施例5
将实施例2的改性助剂：纳米碳酸钙粒子用纳米蒙脱土粒子、平均晶片厚度为22nm代替，其余不变。
实施例6
将实施例3的改性助剂：纳米碳酸钙粒子用纳米蒙脱土粒子、平均晶片厚度为25nm代替，其余不变。

Claims (2)

1.一种ABS共聚物纳米复合材料制作的扬声器振膜，其特征在于是由如下质量百分比的原料组成的：
丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂：87.0%～95.0%；
化学发泡剂：偶氮二甲酰胺0.5%～3.5%；
发泡助剂为复合型发泡助剂：2.5%～4.5%，该复合型发泡助剂由氧化锌和硬脂酸锌组成，其中，氧化锌所占发泡助剂的质量比为：68%～72%；硬脂酸锌所占发泡助剂的质量比为：28%～32%；
改性助剂为纳米碳酸钙粒子或纳米蒙脱土粒子：2.0%～5.0%，其中，纳米碳酸钙粒子平均直径为20～50nm；纳米蒙脱土粒子平均晶片厚度为20～25nm；
且振膜的内部结构为蜂窝孔状结构，蜂窝孔直径在10μm～100μm之间，蜂窝孔密度大于108个/cm3。
2.如权利要求1所述的ABS共聚物纳米复合材料制作的扬声器振膜的制造方法，其特征在于包括下列步骤：
（一）、按照所述配方比例将原材料送入混炼机混合均匀，制备所需形状的母料；
（二）、将母料放入挤出成型机的料斗，挤出成型机的料筒内部的螺杆旋转，将所制备的母料带入料筒内部，所述料筒的加热温度为130℃～160℃，母料在料筒的加热温度和螺杆旋转剪切热的共同作用下发生熔融，形成所述振膜的基体，发泡剂受热分解产生气体，与基体形成聚合物/气体均相体系；在挤出成型机的液压单元作用下，聚合物/气体均相体系通过挤出成型机的口模，从而在基体内部获得均匀分布的蜂窝孔；
（三）、最后利用激光切割或冲裁方法制成所需形状和尺寸的振膜。
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