CN112995883A - 声学膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及本发明涉及声学膜领域,具体地涉及一种声学膜及其制备方法和应用。该声学膜包括:依次层叠的第一弹性体薄膜层、胶粘剂层和第二弹性体薄膜层,所述胶粘剂层由含有改性助剂的胶水经成膜而成;其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。本发明提供的声学膜具有较高的弹性模量、断裂伸长率、耐高温和耐老化性能,提高了声学膜的使用寿命;同时,该制备方法简单,便于工作化生产。
Description
技术领域
本发明涉及声学膜领域,具体地涉及一种声学膜及其制备方法和应用。
背景技术
受话器通过声学膜振动将声学信号转换为电信号,扬声器通过电信号使声学膜振动发音,在声音的传播与转换的过程中,声学膜起到了至关重要的作用。
随着电子技术的发展,手机、平板等终端电子设备越来越多的采用防水技术,终端厂商也会采用抽真空的方式检测电子设备是否符合防水要求,抽真空后,扬声器声学膜需承受设备内外较高的气压差,声学膜会拉伸变形,测试完成恢复常压后,扬声器振膜需要恢复原来的状态,这就对声学膜的弹性及恢复性提出了很高的要求。
另外,扬声器在工作时,振膜高频振动,振动过程会产生大量的热,一般的塑料在高温环境中长时间工作会老化变黄,寿命急速降低,所以开发一种耐高温的声学膜也变得非常必要。
现有扬声器多采用刚性较好的塑料薄膜作为声学膜,常用的有PEEK、PET、PI等材料,此类膜材刚性好,弹性模量一般大于2000MPa,但是,上述材料内阻尼效果较差,听音效果不太理想,断裂伸长率很小,不能承受较高的弹性变形,无法在超线性喇叭中使用。还有一些技术虽然采用了弹性体作为声学膜,但未考虑到弹性体作为声学膜后刚性变差的弱点,也未考虑到声学膜在高温环境中应用时,声学膜的每层材料都要具备耐高温的特点。
CN109005487A公开了一种扬声器振膜以及扬声器,该扬声器振膜包括复合在一起的两个表层和位于两个表层之间的至少一个中间层,至少一个所述表层为热塑性聚酯弹性体膜层,至少一个所述中间层为胶黏剂层,其中,塑性聚酯弹性体为聚酯硬段A与聚醚或脂肪族聚酯软段B组成的共聚物,聚酯硬段A的质量百分数为10-95%。该技术方案中两个表层膜材的刚性不足,振动响应差,另外也未考虑到振膜的高温使用环境,胶带未做耐高温、耐老化等处理,严重影响了扬声器和受话器的使用寿命。
鉴于,现有技术中声学膜的性能不佳,亟需提供一种新的声学膜以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中声学膜存在弹性模量低、断裂伸长率不足,以及耐高温、耐老化性能差等问题,提供一种新的声学膜及其制备方法和应用。该声学膜具有较高的弹性模量、断裂伸长率、耐高温和耐老化性能,提高了声学膜的使用寿命;同时,该制备方法简单,便于工作化生产。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种声学膜,所述声学膜包括:依次层叠的第一弹性体薄膜层、胶粘剂层和第二弹性体薄膜层,所述胶粘剂层由含有改性助剂的胶水经成膜而成;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
优选地,所述声学膜还包括第一涂层和/或第二涂层。
优选地,所述第一涂层设置于所述第一弹性体薄膜层和胶粘剂层之间,和/或,所述第二涂层设置于所述第二弹性体薄膜层和胶粘剂层之间。
本发明第二方面提供一种声学膜的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将含有改性助剂的胶水通过成膜形成胶粘剂层;
(3)将所述胶粘剂层设置于所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
本发明第三提供一种第二方面提供的方法制得的声学膜。
本发明第四方面提供一种第一方面和/或第三方面提供的声学膜在扬声器模组或受话器模组中的应用。
通过上述技术方案,本发明采用具有高弹性和高断裂伸长率的弹性体材料制成弹性体薄膜层,满足了声学膜对高形变的需求;同时,采用含有改性助剂的胶水进行成膜,提高了声学膜中胶粘剂层的耐高温、耐老化和耐黄变性能,降低了因为扬声器工作过程中的温度变化造成声学膜老化破损进而失效的风险,延长了声学膜的使用寿命。
尤其是,在声学膜中引入第一涂层和/或第二涂层,进一步在不影响声学膜弹性的前提下,有效提高声学膜的特定性能(比如,刚性、热传导性),按照现有的实验数据,声学膜厚度越厚,弹性模量越高,则扬声器模组的共振频率F0越高,根据实验数据,涂层种类、涂层厚度、胶粘剂成分和胶粘剂厚度都会影响声学膜的弹性模量,因此可以通过调整涂层成分、涂层厚度、胶粘剂成分和胶粘剂厚度的方式控制声学膜弹性模量,进而灵活控制扬声器模组的共振频率F0,以便更好的满足客户的需求,具有更好听音效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种声学膜的截面示意图;
图2是本发明提供的另一种声学膜的截面示意图。
附图标记说明
1、第一弹性体薄膜层 1a、第一涂层
2、第二弹性体薄膜层 2a、第二涂层
3、胶粘剂层 3a、耐高温助剂
3b、高弹性助剂
具体实施方式
以下结合附图对本发明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发明,并不用于限制本发明。
在本发明中,没有特殊情况说明下,“第一”和“第二”只是区分不同位置的弹性体薄膜层和涂层,并不对弹性体薄膜层和涂层的具体性能参数形成任何限定作用。
本发明第一方面提供一种声学膜,所述声学膜包括:依次层叠的第一弹性体薄膜层、胶粘剂层和第二弹性体薄膜层,所述胶粘剂层由含有改性助剂的胶水经成膜而成;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
本发明的发明人在研究过程中发现:在声学膜的胶粘剂层中添加改性助剂,并结合具有高弹性和高断裂伸长率的弹性体薄膜层,在保证声学膜具有高形变的前提下,有助于提高声学膜的耐老化、耐高温性能,从而提高了声学膜的使用寿命。
同时,发明人还发现:在声学膜的弹性体薄膜层和胶粘剂层之间增加第一涂层和/或第二涂层,能够在不影响声学膜弹性的前提下,有效提高声学膜的功能特性,比如:刚性、热传导性,使声学膜具有更好的性能。
在本发明中,没有特殊情况说明下,所述依次层叠是指所述声学膜的结构从上到下或从下到上包括依次层叠的第一弹性体薄膜层、胶粘剂层和第二弹性体薄膜层。
在本发明中,对所述成膜的方式具有较宽的选择范围,只要将所述含有改性助剂的胶水经成膜得到胶粘剂层即可。优选地,所述成膜的方式为涂布固化。
在本发明中,为了进一步提高声学膜的功能特性。优选地,所述声学膜还包括第一涂层和/或第二涂层,优选还包括第一涂层和第二涂层。
进一步优选地,所述第一涂层设置于所述第一弹性体薄膜层和胶粘剂层之间,和/或,所述第二涂层设置于所述第二弹性体薄膜层和胶粘剂层之间。
本发明的一种优选实施方式,所述声学膜还包括第一涂层和第二涂层,且所述第一涂层设置于所述第一弹性体薄膜层和胶粘剂层之间,所述第二涂层设置于所述第二弹性体薄膜层和胶粘剂层之间。
在本发明中,对所述第一涂层和第二涂层具有较宽的选择范围,优选地,所述第一涂层和第二涂层各自独立地选自硬化涂层、导热涂层和散热涂层中的至少一种。其中,所述硬化涂层有助于提高声学膜的刚性,所述导热涂层有助于提高声学膜的导热性能,所述散热涂层有助于提高声学膜的散热性能。
根据本发明,优选地,所述第一涂层和第二涂层各自独立地由选自硬化涂料、导热涂料和散热涂料中的至少一种功能涂料经成膜而成。
在本发明中,对所述功能涂料经成膜的方式具有较宽的选择范围,只要将所述功能涂料经成膜得到第一涂层和/或第二涂层即可。优选地,所述功能材料经成膜的方式为涂布固化。
根据本发明,优选地,所述第一涂层和第二涂层的厚度各自独立地为1-20μm,优选为1-5μm。
在本发明中,为了提高声学膜的刚性和耐久性,所述声学膜还包括第一涂层和/或第二涂层,且所述第一涂层和/或第二涂层各自独立地为硬化涂层。
根据本发明,优选地,所述硬化涂层由硬化涂料进行涂布固化而成;进一步优选地,所述硬化涂料含有稀释剂、光引发剂、改性环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂,其中,所述稀释剂选自乙醇、丙酮和甲苯中的至少一种;所述光引发剂选自二苯基乙酮、二苯甲酮和安息香乙醚中的至少一种;改性环氧丙烯酸树脂选自多元醇类改性环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯和酚醛环氧丙烯酸酯中的至少一种;聚氨酯丙烯酸树脂选自脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、芳香族聚氨酯丙烯酸树脂和二官能聚醚型聚氨酯丙烯酸树脂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述改性环氧丙烯酸树脂的数均分子量为50000-150000g/mol,优选为75000-120000g/mol。
根据本发明,优选地,所述聚氨酯丙烯酸树脂的数均分子量为50000-150000g/mol,优选为75000-120000g/mol。
根据本发明的一种优选实施方式,优选地,以所述硬化涂料的重量为基准,所述稀释剂的含量为20-60重量%,所述光引发剂的含量为2-6重量%,所述改性环氧丙烯酸树脂的含量为15-50重量%,所述聚氨酯丙烯酸树脂的含量为10-50重量%。
在本发明中,对所述硬化涂料的来源具有较宽的选择范围,可以通过商购得到,也可以通过制备得到。本发明对此不作赘述。
在本发明中,当所述涂层为硬化涂层,能够有效提高声学膜的弹性模量。
在本发明中,为了提高声学膜的导热性或散热性,所述声学膜还包括第一涂层和/或第二涂层,且所述第一涂层和/或第二涂层各自独立地为导热涂层或散热涂层。
根据本发明,优选地,所述导热涂层和散热涂层各自独立地由导热涂料和散热涂料进行涂布固化而成;进一步优选地,所述导热涂料和散热涂料各自独立地含有纳米碳材料和粘结剂,其中,所述纳米碳材料选自炭黑、石墨烯和陶瓷粉末中的至少一种,优选为炭黑;所述粘结剂选自树脂和/或丙烯酸,优选为树脂,更优选为环氧树脂,例如,双酚A型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂,但本发明并不局限于此。采用优选的条件,更有利于将所述导热涂层或散热涂层将所述声学膜在工作过程中产生的热量快速传导并辐射出去,降低产品的温度。
根据本发明的一种优选实施方式,优选地,以所述导热涂料或散热涂料的重量为基准,所述纳米碳材料的含量为30-70重量%,所述粘结剂的含量为30-70重量%。
在本发明中,所述导热涂料或散热涂料可以通过商购得到,也可以通过制备得到。本发明对此不作赘述。
优选地,所述导热涂层的导热系数为10-200W/(m·k),进一步优选为10-50W/(m·k)。采用优选的条件,更有利于提高声学膜的导热性能。
优选地,所述散热涂层的散热系数为10-200W/(m·k),进一步优选为10-50W/(m·k)。采用优选的条件,更有利于提高声学膜的或散热性能。
为了提高声学膜的回弹性和伸长断裂率,优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层各自独立地为选自热塑性硫化橡胶类弹性体薄膜(TPV)、热塑性弹性体薄膜(TPE)、热塑性聚酯弹性体薄膜(TPEE)和聚氨酯类弹性体薄膜(TPU)中的至少一种,优选选自热塑性弹性体薄膜(TPE)和/或聚氨酯类弹性体薄膜(TPU)。采用优选的条件,使声学膜具有足够的弹性,即使在抽真空实验过程中(外界大气压压迫下),不易被压破失效,且能够恢复原状;同时,使声学膜具有较好的耐高温性,使其在高频状态工作时,不易老化失效。
在本发明的一些实施方式中,所述热塑性硫化橡胶类弹性体薄膜(TPV)选自酚醛树脂半硫化的TPV、过氧化物半硫化的TPV和酚醛树脂全硫化的TPV中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述热塑性弹性体薄膜(TPE)选自苯乙烯类热塑性弹性体薄膜、聚烯烃类热塑性弹性体薄膜、聚酰胺类热塑性弹性体薄膜和二烯类热塑性弹性体薄膜中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述热塑性聚酯弹性体薄膜(TPEE)是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段以及脂肪族聚酯和/或聚醚软段的线型嵌段共聚物的薄膜。
在本发明的一些实施方式中,聚氨酯类弹性体薄膜(TPU)选自聚醚类聚氨酯弹性体薄膜和/或聚酯类聚氨酯弹性体薄膜。
根据本发明,优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层各自独立地由弹性体材料挤出成膜而成。
进一步优选地,所述弹性体材料选自热塑性硫化橡胶类弹性体材料、热塑性弹性体材料、热塑性聚酯弹性体材料和聚氨酯类弹性体材料中的至少一种,优选选自热塑性弹性体材料和/或聚氨酯类弹性体材料。
在本发明的一些实施方式中,所述热塑性硫化橡胶类弹性体材料选自酚醛树脂半硫化、过氧化物半硫化和酚醛树脂全硫化中的至少一种的热塑性硫化橡胶类弹性体材料。
在本发明的一些实施方式中,热塑性弹性体材料选自苯乙烯类热塑性弹性体材料、聚烯烃类热塑性弹性体材料、聚酰胺类热塑性弹性体材料和二烯类热塑性弹性体材料中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述热塑性聚酯弹性体材料为含有PBT聚酯硬段以及脂肪族聚酯和/或聚醚软段的线型嵌段共聚物。
在本发明的一些实施方式中,所述聚氨酯类弹性体材料选自聚醚型聚氨酯弹性体材料和/或聚己内酯二醇弹性体材料。
在本发明中,所述胶粘剂层用于将第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层进行粘接复合。优选地,所述胶水还含有粘合剂;进一步优选地,所述粘合剂选自丙烯酸酯胶、合成橡胶和硅胶中的至少一种。
为了使声学膜适应不同温度环境,需要对胶粘剂层做相应的改性。优选地,所述胶粘剂层由含有改性助剂的胶水涂布固化而成。
进一步优选地,所述耐高温助剂选自聚己二酸丙二醇酯、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油和偏苯三酸三辛酯中的至少一种。
进一步优选地,所述耐老化助剂选自酚类抗氧剂、二苯甲酮类聚合物和羟基三嗪类聚合物中的至少一种。
进一步优选地,所述高弹性助剂选自邻苯二甲酸二辛醇酯、烷基磺酸苯酯和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。
根据本发明,优选地,以所述胶水的重量为基准,所述改性助剂的含量为1-10重量%,优选为3-6重量%。当所述改性助剂的含量小于1重量%,胶粘剂层达不到相应功能要求;当所述改性助剂的含量大于10重量%,胶粘剂起粘结成分的比例过少,胶粘剂达不到需要的粘性,容易造成第一弹性薄膜层和第二弹性薄膜层因为胶粘剂粘性不足而分层。
根据本发明,优选地,所述声学膜的杨氏模量≥220MPa,优选为220-1000MPa;断裂伸长率≥500%,优选为500-1000%;厚度为10-300μm,优选为20-200μm;其中,杨氏模量采用拉伸法测得,断裂伸长率采用拉伸法测得,厚度采用厚度规测得。
在本发明中,所述声学膜的杨氏模量和断裂伸长率主要由第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的弹性模量和断裂伸长率决定,所述声学膜的厚度主要由弹性体薄膜层、胶粘剂层和可选的涂层的厚度决定。
优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的弹性模量各自独立地≥220MPa,优选为220-1000MPa;断裂伸长率各自独立地≥500%,优选为500-1000%。
优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的厚度各自独立为3-100μm,优选为10-60μm。
优选地,所述胶粘剂层的厚度为5-100μm,例如,5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm,以及任意两者之间的中间值,优选为5-50μm,更优选为10-40μm。
优选地,所述第一涂层和第二涂层的厚度各自独立地为1-20μm,例如,1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、10μm、15μm、20μm,以及任意两者之间的中间值,优选为1-5μm。
根据本发明的一种优选实施方式,如图1所示,所述声学膜的结构从下到上包括:依次层叠的第一弹性体薄膜层1、胶粘剂层3和第二弹性体薄膜层2,所述胶粘剂层3由含有改性助剂的胶水涂布固化而成,其中,所述改性助剂含有耐高温助剂3a、高弹性助剂3b。
根据本发明的另一种优选实施方式,如图2所示,所述声学膜的结构从下到上包括:依次层叠的第一弹性体薄膜层1、第一涂层1a、胶粘剂层3、第二涂层2a和第二弹性体薄膜层,所述胶粘剂层3由含有改性助剂的胶水涂布固化而成,其中,所述改性助剂含有耐高温助剂3a、高弹性助剂3b,所述第一涂层1a和第二涂层2a各自独立地选自为功能涂层,所述功能涂层选自硬化涂层、导热或散热涂层和阻燃涂层中的至少一种。
本发明第二方面提供一种声学膜的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将含有改性助剂的胶水通过成膜形成胶粘剂层;
(3)将所述胶粘剂层设置于所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
在本发明中,所述弹性体材料、第一弹性体薄膜层、第二弹性体薄膜层、胶粘剂层和改性助剂均依照上述的限定,本发明对此不作赘述。
根据本发明,步骤(1)中,优选地,所述挤出成膜是在挤出成膜机中进行。
根据本发明,步骤(2)中,将含有改性助剂的胶水通过成膜形成含有改性助剂的胶粘剂层。优选地,所述成膜的方式选自涂布固化;进一步优选地,所述涂布固化在涂布机中进行。
根据本发明,步骤(3)中,所述粘接复合是指将第一弹性体薄膜层、胶粘剂层、第二弹性体薄膜层通过复合工艺进行粘接,得到声学膜;其中,所述粘接复合是指将胶粘剂一面的离型膜剥离后通过复合机与第一弹性体薄膜贴合,然后将胶粘剂另一面的离型膜剥离通过复合机与第二弹性体薄膜贴合,形成三层结构的声学膜。
根据本发明,优选地,所述方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将功能涂料涂覆于所述第一弹性体薄膜层的表面,并经成膜形成第一涂层;
(3)将含有改性助剂的胶水通过成膜形成胶粘剂层;
(4)将所述胶粘剂层设置于所述第一涂层和第二弹性体薄膜层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
根据本发明,优选地,所述方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将功能涂料各自独立于涂覆于所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的表面,并经成膜各自独立地形成第一涂层和第二涂层,其中,所述第一涂层设置于所述第一弹性体薄膜层的表面,所述第二涂层设置于所述第二弹性体薄膜层的表面;
(3)将含有改性助剂的胶水通过成膜形成胶粘剂层;
(4)将所述胶粘剂层设置于所述第一涂层和和第二涂层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
在本发明中,所述第一弹性体薄膜层、胶粘剂层、第二弹性体薄膜层、第一涂层和第二涂层均依照上述的限定,本发明对此不作赘述。
本发明第三提供一种第二方面提供的方法制得的声学膜。
本发明第四方面提供一种第一方面和/第三方面提供的声学膜在扬声器模组或受话器模组中的应用。
本发明提供的声学膜具有较高的弹性、断裂伸长率、耐老化和耐高温性能,可广泛应用于扬声器模组或受话器模组中。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
热塑性聚酯弹性体(TPEE粒子)购自上海鸿赫新材料技术有限公司,牌号为TPEE6347;
聚氨酯类弹性体(TPU粒子)购自上海鸿赫新材料技术有限公司,牌号为TPU 9980;
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET粒子)购自上海鸿赫新材料技术有限公司,牌号为PET530;
含有聚己二酸丙二醇酯(耐高温助剂)的改性丙烯酸胶水购自芜湖徽氏新材料有限公司,牌号为HS-001;其中,以所述改性丙烯酸胶水的重量为基准,所述聚己二酸丙二醇酯的含量为3.2重量%;
丙烯酸胶水购自芜湖徽氏新材料有限公司,牌号为HS-101;
硬化涂料购自苏州环明电子科技有限公司,牌号为HM-5013;其中,以所述硬化涂料的重量为基准,所述稀释剂的含量为41重量%,所述光引发剂的含量为3.5重量%,所述改性环氧丙烯酸树脂(EA)的含量为21.6重量%,所述聚氨酯丙烯酸树脂(PUA)的含量为33.9重量%;
酚类抗氧剂(对甲酚和双环戊二烯丁基)购自江苏飞亚化学工业集团,牌号为KY-616;
邻苯二甲酸二辛醇酯(高弹性助剂)购自江苏盛凯增塑剂科技有限公司,牌号为DOP。
实施例1
(1)由挤出机将TPEE粒子(牌号为:TPEE6347)在220℃条件下熔融,输送给机头,熔体经机头流延到表面光洁的冷却辊上,迅速冷却形成第一弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm)和第二弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm);
(2)将含有聚己二酸丙二醇酯的改性丙烯酸胶水(牌号为:HS-001)使用机制成20μm胶膜,形成胶粘剂层;
(3)将步骤(2)制成的胶粘剂层设置于步骤(1)制成的第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层之间,并使用复合机进行粘接复合,得到声学膜S1。
实施例2
(1)由挤出机将TPEE粒子(牌号为:TPEE6347)在220℃条件下熔融,输送给机头,熔体经机头流延到表面光洁的冷却辊上,迅速冷却形成第一弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm)和第二弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm);
(2)将含有酚类抗氧剂(牌号为:KY-616)的改性丙烯酸胶水使用涂布机制成20μm胶膜,形成胶粘剂层;其中,以所述改性丙烯酸胶水的重量为基准,所述酚类抗氧剂的含量为3.8重量%;
(3)将步骤(2)制成的胶粘剂层设置于步骤(1)制成的第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层之间,并使用复合机进行粘接复合,得到声学膜S2。
实施例3
(1)由挤出机将TPEE粒子(牌号为:TPEE6347)在220℃条件下熔融,输送给机头,熔体经机头流延到表面光洁的冷却辊上,迅速冷却形成第一弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm)和第二弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm);
(2)将含有邻苯二甲酸二辛醇酯(牌号为DOP)的改性丙烯酸胶水使用涂布机制成20μm胶膜,形成胶粘剂层;其中,以所述改性丙烯酸胶水的重量为基准,所述邻苯二甲酸二辛醇酯的含量为3.8重量%;
(3)将步骤(2)制成的胶粘剂层设置于步骤(1)制成的第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层之间,并使用复合机进行粘接复合,得到声学膜S3。
实施例4
(1)由挤出机将TPEE粒子(牌号为TPEE6347)在220℃条件下熔融,输送给机头,熔体经机头流延到表面光洁的冷却辊上,迅速冷却形成第一弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm)和第二弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm);
(2)将硬化涂料(牌号为HM-5013)置于涂布机,第一弹性体薄膜作为基材,通过涂布工艺将硬化涂料涂布于第一弹性体薄膜表面,通过光照和温度使涂层固化,形成厚度为2μm的第一涂层;
(3)将含有聚己二酸丙二醇酯的改性丙烯酸胶水(牌号为:HS-001)使用机制成20μm胶膜,形成胶粘剂层;
(4)将步骤(3)制成的20μm胶粘剂层设置于步骤(1)制成的第二弹性体薄膜层和步骤(2)制成的第一涂层之间,并使用复合机进行粘接复合,得到声学膜S4。
实施例5
(1)由挤出机将TPEE粒子(牌号为TPEE6347)在220℃条件下熔融,输送给机头,熔体经机头流延到表面光洁的冷却辊上,迅速冷却形成第一弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm)和第二弹性体薄膜层(卷材,厚度为20μm);
(2)将硬化涂料(牌号为HM-5013)置于涂布机,分别以第一弹性体薄膜和第二弹性体薄膜作为基材,通过涂布工艺将硬化涂料均涂布于第一弹性体薄膜和第二弹性体薄膜表面,通过光照和温度使涂层固化,形成厚度均为2μm的第一涂层和第二涂层;
(3)将含有聚己二酸丙二醇酯的改性丙烯酸胶水(牌号为:HS-001)使用机制成20μm胶膜,形成胶粘剂层;
(4)将步骤(3)制成的20μm胶粘剂层设置于步骤(2)制成的第一涂层和第二涂层之间,并使用复合机进行粘接复合,得到声学膜S5。
实施例6
按照实施例1的方法,不同的是,将TPEE粒子替换为TPU粒子(牌号为TPU9980),其余步骤相同,得到声学膜S6。
实施例7
按照实施例4的方法,不同的是,将硬化涂料替换为导热涂料,其中,以所述导热涂料的重量为基准,所述纳米碳材料的含量为47重量%,所述粘结剂的含量为53重量%,其余步骤相同,得到声学膜S7。
其中,第一涂层的导热系数为50W/(m·k)。
对比例1
按照实施例1的方法,不同的是,将TPEE粒子替换为PET粒子(牌号为牌号为PET530),其余步骤相同,得到声学膜D1。
对比例2
按照实施例1的方法,不同的是,将含有聚己二酸丙二醇酯的改性丙烯酸胶水替换为丙烯酸胶水,其余步骤相同,得到声学膜D2。
测试例
将实施例1-7和对比例1-2制得的声学膜S1-S7和D1-D2分别进行性能测试,测试结果列于表1。
声学膜的杨氏模量、抗拉强度、断裂伸长率均通过拉伸测试得到,即,采用HY-0580微机控制电子万能材料试验机,测试速度为100mm/min;
声学膜的材料形变、黄变均采用高温烘箱测得,测试条件:实验温度为150℃,时间为72h,观察声学膜的形变与黄变。
表1
通过表1数据可知,本发明提供的声学膜具有较高弹性模量、断裂伸长率、耐高温和耐黄变耐老化性能,从而有效提高了声学膜的使用寿命。
通过实施例1和对比例1的数据可知,采用弹性体材料形成的第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层,明显增加声学膜的断裂伸长率,且声学膜具有更大的变形空间;通过实施例1和对比例2的数据可知,采用含有改性助剂(耐高温助剂)的胶水经成膜形成胶粘剂层,使得制得的声学膜在高温下保持更好的平整度,耐黄变能力更强。
通过比较实施例2和对比例2的数据可知,采用含有改性助剂(耐老化助剂)的胶水经成膜形成胶粘剂层,能够有效抑制声学膜老化变黄;通过比较实施例3和对比例2的数据可知,采用含有改性助剂(高弹性助剂)的胶水经成膜形成胶粘剂层,能够有效提高声学膜的弹性模量。
由实施例1和实施例4-5数据可知,含有硬化涂层的声学膜能够明显提高声学膜的弹性模量;由实施例1和实施例6数据可知,相比TPEE粒子,采用TPU粒子作为弹性体材料,制得的声学膜具有更好的断裂伸长率,但是杨氏模量比较低,且容易老化变黄。
因此,在实际应用案例中,各种应用场景对声学膜的要求不同,可以通过调整涂层的厚度,调整胶水的添加剂等方式来改变声学膜的最终性能,以符合各种应用。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种声学膜,其特征在于,所述声学膜包括:依次层叠的第一弹性体薄膜层、胶粘剂层和第二弹性体薄膜层,所述胶粘剂层由含有改性助剂的胶水经成膜而成;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的声学膜,其中,所述声学膜还包括第一涂层和/或第二涂层,优选包括第一涂层和第二涂层;
优选地,所述第一涂层设置于所述第一弹性体薄膜层和胶粘剂层之间,和/或,所述第二涂层设置于所述第二弹性体薄膜层和胶粘剂层之间;
优选地,所述第一涂层和第二涂层各自独立地选自硬化涂层、导热涂层和散热涂层中的至少一种;
优选地,所述第一涂层和第二涂层各自独立地由选自硬化涂料、导热涂料和散热涂料中的至少一种功能涂料经成膜而成;
优选地,所述第一涂层和第二涂层的厚度各自独立地为1-20μm,优选为1-5μm。
3.根据权利要求2所述的声学膜,其中,所述硬化涂料含有稀释剂、光引发剂、改性环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂;
优选地,以所述硬化涂料的重量为基准,所述稀释剂的含量为20-60重量%,所述光引发剂的含量为2-6重量%,所述改性环氧丙烯酸树脂的含量为15-50重量%,所述聚氨酯丙烯酸树脂的含量为10-50重量%;
优选地,所述导热涂料和散热涂料各自独立地含有纳米碳材料和粘结剂;
优选地,以所述导热涂料或散热涂料的重量为基准,所述纳米碳材料的含量为30-70重量%,所述粘结剂的含量为30-70重量%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的声学膜,其中,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层各自独立地选自热塑性硫化橡胶类弹性体薄膜、热塑性弹性体薄膜、热塑性聚酯弹性体薄膜和聚氨酯类弹性体薄膜中的至少一种;
优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层各自独立地由弹性体材料挤出成膜而成;
优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的弹性模量各自独立地≥220MPa,优选为220-1000MPa;断裂伸长率各自独立地≥500%,优选为500-1000%;
优选地,所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的厚度各自独立为3-100μm,优选为10-60μm;
优选地,所述胶水还含有粘合剂,所述粘合剂优选选自丙烯酸酯胶、合成橡胶和硅胶中的至少一种;
优选地,所述耐高温助剂选自聚己二酸丙二醇酯、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油和偏苯三酸三辛酯中的至少一种;
优选地,所述耐老化助剂选自酚类抗氧剂、二苯甲酮类聚合物和羟基三嗪类聚合物中的至少一种;
优选地,所述高弹性助剂选自邻苯二甲酸二辛醇酯、烷基磺酸苯酯和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种;
优选地,以所述胶水的重量为基准,所述改性助剂的含量为1-10重量%,优选为3-6重量%。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的声学膜,其中,所述声学膜的杨氏模量≥220MPa,优选为220-1000MPa;断裂伸长率≥500%,优选为500-1000%;厚度为10-300μm,优选为20-200μm;
优选地,所述胶粘剂层的厚度为5-100μm,优选为5-50μm。
6.一种声学膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将含有改性助剂的胶水经成膜形成胶粘剂层;
(3)将所述胶粘剂层设置于所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
7.一种声学膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将功能涂料涂覆于所述第一弹性体薄膜层的表面,并经成膜形成第一涂层;
(3)将含有改性助剂的胶水经成膜形成胶粘剂层;
(4)将所述胶粘剂层设置于所述第一涂层和第二弹性体薄膜层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
8.一种声学膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将弹性体材料通过挤出成膜,形成第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层;
(2)将功能涂料各自独立于涂覆于所述第一弹性体薄膜层和第二弹性体薄膜层的表面,并经成膜各自独立地形成第一涂层和第二涂层,其中,所述第一涂层设置于所述第一弹性体薄膜层的表面,所述第二涂层设置于所述第二弹性体薄膜层的表面;
(3)将含有改性助剂的胶水通过成膜形成胶粘剂层;
(4)将所述胶粘剂层设置于所述第一涂层和和第二涂层之间,并进行粘接复合,得到声学膜;
其中,所述改性助剂选自耐高温助剂、耐老化助剂和高弹性助剂中的至少一种。
9.权利要求6-8中任意一项所述的方法制得的声学膜。
10.权利要求1-5和9中任意一项所述的声学膜在扬声器模组或受话器模组中的应用。
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