CN112004182B - 一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用，所述音膜材料包括基材，以及分别设置于所述基材两个表面的第一防潮层和第二防潮层；所述第一防潮层、第二防潮层的材料各自独立地包括丙烯酸类聚合物、苯乙烯‑丁二烯共聚物和氟树脂的组合物。所述音膜材料通过防潮层三种组分之间的相互协同，使其表面形成致密的涂层，在提供防水防潮性能的同时还增加了阻尼性能。所述音膜材料的静态接触角为93.3～110°，具有良好的拒水性，包含所述音膜材料的音膜组件具有优异的耐冷热冲击和防水防潮性能，在湿热环境下保持良好的声学稳定性，能够充分满足扬声器在湿热和冷热交替等苛刻环境中的使用稳定性要求。

Description

一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于扬声器技术领域，具体涉及一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用。
背景技术
扬声器是一种电声换能器，按照功能主要分为三个部分：振动部分、磁路部分和悬挂部分。音膜是振动部分的关键部件，又称振膜，音膜主要与音圈粘结，在音圈的驱动下压缩腔体内的空气发出声音，因此，音膜可以直接影响到扬声器的频率响应和发声性质。音膜的材料性质主要影响扬声器的固有音色，材料性质包括材料自身的特性、混合比、添加剂、制备工艺和处理加工技术等，上述性质也是音膜材料技术的发展和改进的主要方向。
扬声器的音膜材料包括聚合物薄膜、纺织物、纸类材料、金属材料和陶瓷材料等；其中，以棉布、绢类、蚕丝布和涤纶布为代表的纺织物具有良好的音效、加工性和机械性能，在扬声器的音膜材料中具有比较广泛的应用。
CN203072140U公开了一种新型音膜，包括圆形的音膜本体，所述音膜本体的材质为棉布；音膜本体的侧边设有两圈凹槽，音膜本体的中间设有第一凸起且第一凸起上均匀分布有W沟型的第二凸起。该音膜不会变形，平整度和音质铜性强，但是棉布材质的音膜防水防潮性差，在潮湿环境下会发生不可逆的形变或破坏。
CN103686547A公开了一种扬声器振膜，所述扬声器振膜包括位于中心位置的球顶部和位于边缘位置的折环部，其中，球顶部和/或折环部包括蚕丝布与所述蚕丝布结合的热塑性聚氨酯，蚕丝布的表面涂布有热固胶；所述蚕丝布与热塑性聚氨酯为热压结合的结构。该振膜具有良好的刚性和阻尼特性，但其在潮湿环境下会吸水吸潮，使音色音质不稳定，使用寿命降低。
CN210431858U公开了一种复合音膜扬声器单体，其中音膜的球顶上表面设有复合布层，所述复合布层包括自上而下依次设置的蚕丝布层、硅胶层以及PU层。该复合音膜扬声器单体具有较为丰富的低频和高频听感，能够有效地减小甚至避免音膜偏振，杂音小，声音效果良好，具有较高的响度；但其音膜的制备工艺复杂，而且阻尼性能和防潮性能并不理想。
CN208874723U公开了一种同轴耳机扬声器，包括支架、低音耳机扬声器和高音耳机扬声器；所述高音耳机扬声器中的高音音膜包括第二球顶、第二折环和悬边，所述第二折环和悬边的材质为高阻尼棉布或蚕丝布中的一种。但是，该高音音膜的防水防潮性能较差，无法适应高湿度环境中的应用。
在现有的音膜材料中，高音音膜通常使用蚕丝、特多龙或纺织棉布作为基材，然而上述材料具有亲水性，在湿度较高的环境中会发生吸水吸潮，一方面降低其力学性能，一方面也会影响扬声器的声学特征，故提高音膜材料的防水防潮性是十分必要的。但是，现有技术中经过防潮处理的音膜并不能达到理想的防水防潮性能，而且还会影响音膜的声学性质。
因此，开发一种兼具防水防潮性能和良好的声学性质的音膜材料，是本领域的研究重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用，通过引入特定组分的防潮层，使所述音膜材料具有优异的耐冷热冲击和防水防潮性能，在湿热环境下保持良好的声学稳定性，能够充分满足扬声器在苛刻环境中的应用需求。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种扬声器的音膜材料，所述音膜材料包括基材，以及分别设置于所述基材两个表面的第一防潮层和第二防潮层。
所述第一防潮层、第二防潮层的材料各自独立地包括丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物和氟树脂的组合物。
本发明提供的音膜材料在基材的两个表面均设有防潮层，两个防潮层的材料各自独立地包括丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物和氟树脂的组合物；其中，所述丙烯酸类聚合物能够增加基材的柔软性和阻尼特性，并具有一定的防潮效果；所述苯乙烯-丁二烯共聚物有助于提升防潮层的密度，其与丙烯酸类聚合物进行组合，协同增强音膜材料的阻尼性能和防潮性能；所述氟树脂能够降低音膜材料的表面能，增强材料的防水防潮性能。本发明通过在基材的两个表面上分别设置第一防潮层和第二防潮层，通过防潮层三种组分之间的相互协同，一方面在基材表面形成致密涂层，增强阻尼性能，堵塞基材编织结构中存在的孔隙，阻断水的传递通道，另一方面降低材料的表面能，形成拒水性表面，减少水与音膜材料的接触和吸附，从而达到理想的防水防潮效果。
本发明中，所述基材包括蚕丝布、棉布或涤纶布中的任意一种。
优选地，所述基材的重量为65～95g/m2，例如66g/m2、68g/m2、70g/m2、72g/m2、74g/m2、76g/m2、78g/m2、80g/m2、81g/m2、83g/m2、85g/m2、87g/m2、89g/m2、90g/m2、91g/m2、93g/m2或94g/m2，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述基材为经过硬化处理的基材。
优选地，所述硬化处理的处理剂为热固性酚醛树脂。
作为本发明的优选技术方案，所述基材通过热固性酚醛树脂处理后，强度明显提升，而且保持一定的延展性，有利于后期的热压成型。
本发明中，所述第一防潮层的厚度为8～35μm，例如9μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、21μm、23μm、25μm、27μm、29μm、30μm、31μm、33μm或34μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中，所述第二防潮层的厚度为5～20μm，例如6μm、8μm、9μm、10μm、11μm、13μm、15μm、17μm或19μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述第一防潮层的厚度不小于所述第二防潮层的厚度。
作为本发明的优选技术方案，所述第一防潮层的厚度为8～35μm，所述第二防潮层的厚度为5～20μm；其中，所述音膜材料设置有第二防潮层的一面靠近扬声器中的磁路部分，密封于扬声器内部，因此防潮层厚度较小。
本发明中，所述第一防潮层、第二防潮层的材料按照重量份各自独立地包括：丙烯酸类聚合物45～50重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物45～50重量份和氟树脂1～5重量份。
所述第一防潮层、第二防潮层的材料中，所述丙烯酸类聚合物的含量为45～50重量份，例如45.5重量份、46重量份、46.5重量份、47重量份、47.5重量份、48重量份、48.5重量份、49重量份或49.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述苯乙烯-丁二烯共聚物的含量为45～50重量份，例如45.5重量份、46重量份、46.5重量份、47重量份、47.5重量份、48重量份、48.5重量份、49重量份或49.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述氟树脂的含量为1～5重量份，例如1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述第一防潮层、第二防潮层的材料中氟树脂的质量百分含量为1～5％，例如1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％、4.2％、4.5％或4.8％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述氟树脂为水性氟树脂。
优选地，所述氟树脂包括聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯。
优选地，所述音膜材料的重量为90～140g/m2，例如92g/m2、95g/m2、98g/m2、100g/m2、102g/m2、105g/m2、108g/m2、110g/m2、112g/m2、115g/m2、118g/m2、120g/m2、122g/m2、125g/m2、128g/m2、130g/m2、132g/m2、135g/m2、137g/m2或139g/m2，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述音膜材料的厚度为0.1～0.3mm，例如0.11mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.19mm、0.2mm、0.21mm、0.23mm、0.25mm、0.27mm或0.29mm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
另一方面，本发明提供一种如上所述的音膜材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量将丙烯酸乳液、丁苯胶乳和水性氟树脂混合，分别配制第一防潮胶和第二防潮胶；
(2)在基材的两个表面分别涂覆步骤(1)得到的第一防潮胶和第二防潮胶，干燥，得到所述音膜材料。
优选地，步骤(1)所述第一防潮胶、第二防潮胶按照重量份各自独立地包括：丙烯酸乳液45～50重量份(例如45.5重量份、46重量份、46.5重量份、47重量份、47.5重量份、48重量份、48.5重量份、49重量份或49.5重量份等)、丁苯胶乳45～50重量份(例如45.5重量份、46重量份、46.5重量份、47重量份、47.5重量份、48重量份、48.5重量份、49重量份或49.5重量份等)和水性氟树脂1～5重量份(例如1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份等)。
优选地，步骤(2)所述基材为经过硬化处理的基材。
优选地，所述硬化处理的处理剂为热固性酚醛树脂。
优选地，所述硬化处理的方法为：将基材浸于热固性酚醛树脂胶液中进行处理，然后干燥，得到硬化处理后的基材。
优选地，所述热固性酚醛树脂胶液的固含量为0.5～25％，例如0.8％、1％、1.2％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％或24％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述处理的时间为5～15s，例如6s、7s、8s、9s、10s、11s、12s、13s、14s或15s，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述干燥的温度为60～110℃，例如62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃、90℃、91℃、93℃、95℃、97℃、99℃、100℃、101℃、103℃、105℃、107℃或109℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述涂覆的方法包括浸涂、刮涂、辊涂或喷涂。
优选地，步骤(2)所述干燥的温度为60～110℃，例如62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃、90℃、91℃、93℃、95℃、97℃、99℃、100℃、101℃、103℃、105℃、107℃或109℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述涂覆的方法为刮涂，具体方法包括：在基材的一个表面刮涂2～3次第一防潮胶，得到第一防潮层；在基材的另一个表面刮涂1～2次第二防潮胶，得到第二防潮层。
作为本发明的优选技术方案，步骤(2)中通过刮涂次数控制最终得到的第一防潮层和第二防潮层的厚度。具体为：在基材的一个表面刮涂2～3次第一防潮胶，每次刮涂后都置于60～110℃温度下进行干燥，得到第一防潮层；然后在基材的另一个表面刮涂1～2次第二防潮胶，每次刮涂后都置于60～110℃温度下进行干燥，得到第二防潮层。多次刮涂的工艺有助于形成更加致密的防潮层；刮涂顺序可根据实际情况进行选择(即可先刮涂制备第二防潮层，然后制备第一防潮层；也可交替在基材的两个表面刮涂第一防潮胶和第二防潮胶，得到第一防潮层和第二防潮层)。
优选地，步骤(2)所述干燥后还包括热压成型、冷却和冲切的步骤。
优选地，所述热压成型的温度为210～275℃，例如215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、252℃、254℃、256℃、258℃、260℃、261℃、263℃、265℃、267℃、269℃、270℃、271℃、273℃或274℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述热压成型的保压时间为5～20s，例如6s、8s、10s、11s、13s、15s、17s或19s，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
另一方面，本发明提供一种扬声器，所述扬声器包括音膜组件，所述音膜组件的材料包括如上所述的音膜材料。
优选地，所述音膜组件包括球顶，以及设置于所述球顶边缘处的折环部，所述折环部的材料包括如上所述的音膜材料。
所述音膜组件的结构示意图如图3所示，其中，1代表折环部，2代表球顶，3代表折环部与球顶的粘结位点，d代表音膜组件的有效高标准中值尺寸。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的音膜材料在基材的两个表面分别设置第一防潮层和第二防潮层，所述第一防潮层、第二防潮层的材料均包括丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物和氟树脂的组合物。通过防潮层三种组分之间的相互协同，使所述音膜材料的表面形成致密的涂层，在提供防水防潮性能的同时还增加了阻尼性能。所述音膜材料的静态接触角为93.3～110°，具有良好的疏水性，包含所述音膜材料的音膜组件具有优异的耐冷热冲击和防水防潮性能，在湿热环境下保持良好的声学稳定性，经过14次(168h)高温高湿和冷热循环后，有效高的变化率为1.78～3.36％，F0变化率为0.29～2.34％，能够充分满足扬声器在湿热和冷热交替等苛刻环境中的使用稳定性要求。
附图说明
图1为实施例1所述音膜材料的结构示意图，其中，10-基材，11-第一防潮层，12-第二防潮层；
图2为实施例2所述音膜材料的结构示意图，其中，10-基材，11-第一防潮层，12-第二防潮层；
图3为本发明提供的音膜组件的结构示意图，其中，1-折环部，2-球顶，3-折环部与球顶的粘结位点，d-音膜组件的有效高标准中值尺寸。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例及对比例中所用的实验材料如下：
(1)基材：蚕丝布，每平方英寸的经纬数为168×110，标准重量为85±10g/m2，厚度为0.14mm；
(2)硬化处理的处理剂：热固性酚醛树脂，热软化温度为285℃，牌号为4703QR，购自惠州信宇电子有限公司；
(3)丙烯酸乳液：韩国POLYMER公司的891K，pH值为8.0，热软化温度为270℃；丁苯胶乳：韩国KUMHO公司的106QR，pH值为7.7，热软化温度为270℃；水性氟树脂：东莞久杰树脂厂的J-3060。
实施例1
一种音膜材料，包括基材(蚕丝布，重量为85g/m2)和设置于基材两个表面的第一防潮层和第二防潮层，其结构示意图如图1所示，其中，10-基材，11-第一防潮层，12-第二防潮层，第一防潮层的厚度为30μm，第二防潮层的厚度为10μm；第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物48重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物48重量份和氟树脂4重量份，第二防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物49.5重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物49.5重量份和氟树脂1重量份；制备方法如下：
(1)将48重量份丙烯酸乳液、48重量份丁苯胶乳和4重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶；将49.5重量份丙烯酸乳液、49.5重量份丁苯胶乳和1重量份水性氟树脂混合均匀，得到第二防潮胶；
(2)将基材浸于固含量为5％的热固性酚醛树脂胶液中，浸渍时间为15s，过机90℃干燥，使溶剂挥发，得到硬化处理后的基材；在基材的一个表面刮涂3次步骤(1)得到的第一防潮胶，每次刮涂后100℃烘干，得到第一防潮层；在基材的另一个表面刮涂1次步骤(1)得到的第二防潮胶，100℃干燥，得到第二防潮层；热压成型，得到所述音膜材料。
实施例2
一种音膜材料，包括基材(蚕丝布，重量为85g/m2)和设置于基材两个表面的第一防潮层和第二防潮层，其结构示意图如图2所示，其中，10-基材，11-第一防潮层，12-第二防潮层，第一防潮层的厚度为20μm，第二防潮层的厚度为20μm；第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物48重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物48重量份和氟树脂4重量份，第二防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物49.5重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物49.5重量份和氟树脂1重量份；制备方法如下：
(1)将48重量份丙烯酸乳液、48重量份丁苯胶乳和4重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶；将49.5重量份丙烯酸乳液、49.5重量份丁苯胶乳和1重量份水性氟树脂混合均匀，得到第二防潮胶；
(2)将基材浸于固含量为10％的热固性酚醛树脂胶液中，浸渍时间为5s，过机70℃干燥，使溶剂挥发，得到硬化处理后的基材；在基材的一个表面刮涂2次步骤(1)得到的第一防潮胶，每次刮涂后105℃烘干，得到第一防潮层；在基材的另一个表面刮涂2次步骤(1)得到的第二防潮胶，每次刮涂后105℃干燥，得到第二防潮层；热压成型，得到所述音膜材料。
实施例3
一种音膜材料，包括基材(蚕丝布，重量为85g/m2)和设置于基材两个表面的第一防潮层和第二防潮层，其结构示意图如图2所示，第一防潮层的厚度为20μm，第二防潮层的厚度为20μm；第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物48重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物47重量份和氟树脂5重量份，第二防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物50重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物49重量份和氟树脂1重量份；制备方法如下：
(1)将48重量份丙烯酸乳液、47重量份丁苯胶乳和5重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶；将50重量份丙烯酸乳液、49重量份丁苯胶乳和1重量份水性氟树脂混合均匀，得到第二防潮胶；
(2)将基材浸于固含量为15％的热固性酚醛树脂胶液中，浸渍时间为5s，取出后100℃干燥，使溶剂挥发，得到硬化处理后的基材；在基材的一个表面刮涂2次步骤(1)得到的第一防潮胶，每次刮涂后80℃烘干，得到第一防潮层；在基材的另一个表面刮涂2次步骤(1)得到的第二防潮胶，每次刮涂后80℃干燥，得到第二防潮层；热压成型，得到所述音膜材料。
实施例4
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第二防潮层的材料与第一防潮层相同，即也包括：丙烯酸类聚合物48重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物48重量份和氟树脂4重量份；步骤(1)中第二防潮胶的组分配方与第一防潮胶相同。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
实施例5
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的厚度为10μm，步骤(2)中在基材的一个表面刮涂1次步骤(1)得到的第一防潮胶，105℃烘干，得到第一防潮层。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
实施例6
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物45重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物45重量份和氟树脂10重量份；即步骤(1)中将45重量份丙烯酸乳液、45重量份丁苯胶乳和10重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
实施例7
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物49.8重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物49.7重量份和氟树脂0.5重量份；即步骤(1)中将49.8重量份丙烯酸乳液、49.7重量份丁苯胶乳和0.5重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
实施例8
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物56重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物40重量份和氟树脂4重量份；即步骤(1)中将56重量份丙烯酸乳液、40重量份丁苯胶乳和10重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
实施例9
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物40重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物56重量份和氟树脂4重量份；即步骤(1)中将40重量份丙烯酸乳液、56重量份丁苯胶乳和4重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
对比例1
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，不含有第二防潮层，即只在基材的一个表面设置有20μm的第一防潮层。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
对比例2
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，不含有第二防潮层，且第一防潮层的厚度为40μm；步骤(2)中在基材的一个表面刮涂4次步骤(1)得到的第一防潮胶，每次刮涂后105℃烘干，得到第一防潮层。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
对比例3
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物50重量份和苯乙烯-丁二烯共聚物50重量份；即步骤(1)中将50重量份丙烯酸乳液和50重量份丁苯胶乳混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
对比例4
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：丙烯酸类聚合物96重量份和氟树脂4重量份；即步骤(1)中将96重量份丙烯酸乳液和4重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
对比例5
一种音膜材料，其与实施例2的区别仅在于，第一防潮层的材料包括：、苯乙烯-丁二烯共聚物96重量份和氟树脂4重量份；即步骤(1)中将96重量份丁苯胶乳和4重量份水性氟树脂混合均匀，得到第一防潮胶。所述音膜材料的其他组分及制备步骤均与实施例2中相同。
应用例1～9
一种音膜组件，结构示意图如图3所示，其中，1-折环部，2-球顶，3-折环部与球顶的粘结位点，d代表音膜组件的有效高标准中值尺寸，均为1.518mm；其中，球顶2为铝球顶，折环部1的材料分别为实施例1～9提供的音膜材料，音膜材料中的第二防潮层靠近扬声器中的磁路部分，即为内侧。
对比应用例1～5
一种音膜组件，其与应用例1的区别仅在于，折环部1的材料分别为对比例1～5提供的音膜材料。
性能测试：
(1)静态接触角：采用静态接触角测量仪(型号)(SDC-200，东莞市晟鼎公司光学接触角测量仪)测试音膜材料中第一防潮层与水的静态接触角；
(2)F0值：通过鼓纸F0测试仪(TC6000-LK，宁波市腾辰电子有限公司)测得；应用例1～9、对比应用例1～5的F0标准中值为685Hz；
(3)防潮性能测试：将音膜组件进行高温高湿+冷热循环试验，试验条件依次为：23℃，35％湿度(RH)，5min；65℃，35％RH，1h；65℃，90％RH，1h；65℃，90％RH，2h；65℃，10％RH，2h；-20℃，2h；-20℃，2h；23℃，35％RH，2h；上述过程循环14次，共168h(第一步的5min不循环)；经过上述循环后，测试音膜组件的F0值和有效高，与循环前进行对比。
(4)有效高：采用无接触激光测距仪(广州慧眼电气产品有限公司LS3D)测量。
按照上述测试方法对实施例1～9、对比例1～5提供的音膜材料，以及应用例1～9、对比应用例1～5提供的音膜组件进行测试，测试结果如表1和表2所示。
表1
Figure BDA0002647607630000151
Figure BDA0002647607630000161
表2
Figure BDA0002647607630000162
结合表1和表2的数据可知，本发明实施例1～4提供的音膜材料具有良好的拒水性，静态接触角为93.3～110°。包含所述音膜材料的音膜组件具有优异的耐冷热冲击和防水防潮性能，经过14次(168h)高温高湿和冷热循环后的有效高为1.467～1.491mm，在有效高标准中值(1.518mm)附近波动，变化率(与标准值间的差值百分比)低至1.78～3.36％；F0值达到669～683Hz，相对于标准中值(685Hz)的变化率为0.29～2.34％。由此可见，本发明提供的音膜材料能够有效阻碍水汽的进入，使音膜组件在湿热环境下不发生明显形变，防潮性能优异，声学稳定性好。
本发明提供的音膜材料在基材的两个表面都设置有防潮层，赋予了所述音膜材料优异的防水防潮性能；如果仅在基材的一个表面设置防潮层(对比例1和2)，则得到的音膜组件在湿热环境下会产生明显形变，声学性能也随之降低。
同时，本发明所述第一防潮层、第二防潮层的材料各自独立地包括丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物和氟树脂的组合物，三种组分协同配合，不仅能够增强阻尼性能，而且形成的致密涂层能够阻断水的传递通道，降低材料表面能，形成拒水性表面，达到理想的防水防潮效果。如果防潮层的材料并非上述三种组分的组合(对比例3～5)，任一组分的缺失都会导致音膜材料的防水防潮性能降低，阻尼性能和声学性质减弱。同时，基于音膜材料及扬声器的顺性、阻尼要求、加工性以及制备成本等综合因素，所述第一防潮层、第二防潮层的材料包括丙烯酸类聚合物45～50重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物45～50重量份和氟树脂1～5重量份，从而有效控制音膜成品的形状稳定性和顺性稳定性，利于后期加工装配；如果防潮层组分超出上述重量份范围，也会对加工性、防水防潮性和声学稳定性产生不利影响。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种扬声器的音膜材料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (29)

1.一种扬声器的音膜材料，其特征在于，所述音膜材料包括基材，以及分别设置于所述基材两个表面的第一防潮层和第二防潮层；
所述第一防潮层、第二防潮层的材料按照重量份各自独立地包括：丙烯酸类聚合物45～50重量份、苯乙烯-丁二烯共聚物45～50重量份和氟树脂1～5重量份。
2.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述基材包括蚕丝布、棉布或涤纶布中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述基材的重量为65～95g/m2。
4.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述基材为经过硬化处理的基材。
5.根据权利要求4所述的音膜材料，其特征在于，所述硬化处理的处理剂为热固性酚醛树脂。
6.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述第一防潮层的厚度为8～35μm。
7.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述第二防潮层的厚度为5～20μm。
8.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述第一防潮层的厚度不小于所述第二防潮层的厚度。
9.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述第一防潮层、第二防潮层的材料中氟树脂的质量百分含量为1～5％。
10.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述氟树脂为水性氟树脂。
11.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述氟树脂包括聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯。
12.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述音膜材料的重量为90～140g/m2。
13.根据权利要求1所述的音膜材料，其特征在于，所述音膜材料的厚度为0.1～0.3mm。
14.一种如权利要求1～13任一项所述的音膜材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量将丙烯酸乳液、丁苯胶乳和水性氟树脂混合，分别配制第一防潮胶和第二防潮胶；
(2)在基材的两个表面分别涂覆步骤(1)得到的第一防潮胶和第二防潮胶，干燥，得到所述音膜材料。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一防潮胶、第二防潮胶按照重量份各自独立地包括：丙烯酸乳液45～50重量份、丁苯胶乳45～50重量份和水性氟树脂1～5重量份。
16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述基材为经过硬化处理的基材。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述硬化处理的处理剂为热固性酚醛树脂。
18.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述硬化处理的方法为：将基材浸于热固性酚醛树脂胶液中进行处理，然后干燥，得到硬化处理后的基材。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述热固性酚醛树脂胶液的固含量为0.5～25％。
20.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述处理的时间为5～15s。
21.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60～110℃。
22.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述涂覆的方法包括浸涂、刮涂、辊涂或喷涂。
23.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥的温度为60～110℃。
24.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述涂覆的方法为刮涂，具体方法包括：在基材的一个表面刮涂2～3次第一防潮胶，得到第一防潮层；在基材的另一个表面刮涂1～2次第二防潮胶，得到第二防潮层。
25.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥后还包括热压成型、冷却和冲切的步骤。
26.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述热压成型的温度为210～275℃。
27.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述热压成型的保压时间为5～20s。
28.一种扬声器，其特征在于，所述扬声器包括音膜组件，所述音膜组件的材料包括如权利要求1～13任一项所述的音膜材料。
29.根据权利要求28所述的扬声器，其特征在于，所述音膜组件包括球顶，以及设置于所述球顶边缘处的折环部，所述折环部的材料包括如权利要求1～13任一项所述的音膜材料。
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