CN113060976B - 一种耐高温的吸音材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种耐高温的吸音材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐高温的吸音材料及其制备方法与应用，其中，所述耐高温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、粘结剂、助剂以及溶剂；所述粘结剂包括耐高温粘结剂，或者耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的组合，其中，所述耐高温粘结剂中的固体组分的玻璃化温度大于50℃，所述耐低温粘结剂中的固体组分的玻璃化温度为‑30℃至20℃。将耐高温的吸音材料或者耐高低温的吸音材料填充于电子设备的扬声器谐振腔内，所述耐高温的吸音材料或者耐高低温的吸音材料可在50‑150℃高温环境长期使用，不发粘，不结块，同时耐高低温的吸音材料也可在低温(‑40℃至0℃)环境下长期使用，在低温工作环境中也具有较高的可靠性。

Description

一种耐高温的吸音材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种耐高温的吸音材料及其制备方法与应用，属于电声产品技术领域。
背景技术
微型扬声器中，吸音材料(如吸音颗粒)被放置在扬声器装置的后腔(谐振腔)中，以在声学上虚拟增大后腔容积。移动设备长期使用过程中，扬声器长时间工作，其声音音质会产生杂音等现象，经过分析发现，当扬声器长时间工作时，音圈温度升高，热气流传导至后腔，使得后腔温度过高，由于现有吸音材料所用的粘结剂耐温性差，在高温中蠕变性强，导致吸音材料局部发粘，使吸音材料出现粘黏或结块等现象，气流在吸音材料中流通不顺畅或者受阻，使F0值变低，进而使音质变差或产生杂音。
目前扬声器装置的体积越来越小，特别是大振幅、小背腔类的扬声器或者其他具有特殊结构的扬声器，在这些小体积扬声器中，吸音材料离音圈距离近或音圈散热大，迫切需要改善吸音材料在高温环境中的粘黏性，使其不成团，不结块。但是目前市面上常用的吸音颗粒在常温存储时就会发生部分结块，在温度为50℃以上的环境中长时间使用时，温度越高，结块越严重，因此有必要提供一种抗高温、不结块的吸音材料，以使其在高温工作环境中具有优异的可靠性。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种耐高温的吸音材料。
本发明的另一个目的还在于提供以上所述耐高温的吸音材料的制备方法。
本发明的又一个目的还在于提供以上所述耐高温的吸音材料在电子设备扬声器谐振腔中的应用。
本发明的再一个目的还在于提供一种电子设备，所述电子设备的扬声器谐振腔中填充有以上所述的耐高温的吸音材料。
为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种耐高温的吸音材料，其中，所述耐高温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、粘结剂、助剂以及溶剂；
所述粘结剂包括耐高温粘结剂，或者耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的组合，其中，所述耐高温粘结剂中的固体组分的玻璃化温度大于50℃，所述耐低温粘结剂中的固体组分的玻璃化温度为-30℃至20℃；
以所述原料混合后所得悬浮液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述助剂的用量0.5％-2.5％；以所述多孔材料微粒的总重量为100％计，所述粘结剂的用量为4-12％；
优选地，当所述粘结剂包括耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的组合时，以耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的总重量为100％计，耐高温粘结剂的用量为25％-65％，余量为耐低温粘结剂，耐高温粘结剂及耐低温粘结剂的用量分别以耐高温粘结剂及耐低温粘结剂中的固体组分的用量计。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述溶剂包括水。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述多孔材料微粒具有微孔和介孔。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述多孔材料微粒包括活性炭、沸石分子筛、二氧化硅、球壳状碳分子和碳纳米管中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述助剂包括乙二醇、丙二醇、甘油、聚丙二醇、聚乙二醇中的一种或多种。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温粘结剂包括有机粘结剂或者无机粘结剂；其中，所述有机粘结剂包括聚氨酯悬浮液、聚丙烯酸酯悬浮液、聚苯乙烯-丙烯酸酯悬浮液、聚四氟乙烯悬浮液、聚偏氟乙烯悬浮液、有机硅树脂悬浮液、聚有机氟悬浮液、环氧乳液、聚丙烯腈悬浮液、环氧酯悬浮液、含有羟基型树脂和固化剂的悬浮液中的一种或多种的组合；
所述无机粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、活性氧化铝悬浮液、高岭土悬浮液中的一种或多种的组合。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温粘结剂完全固化成膜后，于50-200℃环境放置2h后，指触无黏性；优选地，于50-150℃环境放置2h后，指触无黏性。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，指触无黏性可以通过包括如下步骤的方法进行测试：
采用涂布机将所述耐高温粘结剂涂覆于10cm×10cm的玻璃样板上，烘干，完全固化成膜，所得膜厚约为10μm，将玻璃样板置于50-200℃环境中，2h后进行指触无黏性测试。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温粘结剂包括不粘性乳液粘结剂，优选地，所述不粘性乳液粘结剂完全固化成膜后，20℃时，表面张力小于30mN/m。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温粘结剂的固含量为30％-55％。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，当所用粘结剂为有机硅树脂悬浮液或聚有机氟悬浮液时所制备得到的吸音材料可同时兼具耐高低温性能。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐低温粘结剂包括具有核壳结构的粘结剂以及其他粘结剂中的一种或多种，其中所述其他粘结剂的固体组分包括主链段具有非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构的聚合物、具有交替结构或嵌段结构的聚合物中的一种或多种。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述具有交替结构或嵌段结构的聚合物为具有交替结构或嵌段结构的软硬链段聚合物。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，以主链段具有非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构的聚合物的总重量为100％计，非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构的重量含量在5％以上。
本领域中，通常采用玻璃化温度和耐寒系数来衡量高聚物(即本发明所用的粘结剂固体组分)的低温弹性，此外，高聚物的低温弹性取决于大分子链和链段的柔顺性，即取决于主干链的内旋转，分子间力以及大分子本身的立体效应等。本发明耐低温粘结剂包括具有核壳结构的粘结剂以及其他粘结剂中的一种或多种，其中所述其他粘结剂的固体组分包括主链段具有非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构的聚合物、具有交替结构或嵌段结构的聚合物中的一种或多种，即所述粘结剂选自固体组分中具有交替结构或嵌段结构和/或固体组分的主链段具有非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构的粘结剂，以及具有核壳结构的粘结剂所形成的群组，使得聚合物链段柔顺性增强，脆性温度降低，即使在较低温度下，聚合物也可以保持良好的韧性。
另外，削弱聚合物分子间的范德华力，增加聚合物链段的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，可以提高聚合物的伸长率、曲绕性及柔韧性，降低聚合物的脆化温度，使得所述聚合物在较低温度下，也可保持良好的韧性，同时增加聚合物的粘性，提高聚合物对粉体的附着力。
嵌段共聚物中存在着不同的分子链段，有的分子链段由芳香烃组成，刚性较大，称为硬链段；有的分子链段由脂肪烃等组成，柔性较大，称为软链段。如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(聚苯乙烯丁二烯)中，苯乙烯分子链段是硬链段，丁二烯分子链段是软链段，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物兼具刚性与柔性，使热塑性与橡胶性能相结合。
本发明中，所述具有嵌段结构的聚合物的分子结构可以表示为AAAABBBB、AAAABBBBAAAA、BBBBAAAABBBB等等；所述具有交替结构的聚合物的分子结构可以表示为ABABABAB等；当然，本发明所使用的具有交替结构的聚合物或者具有嵌段结构的聚合物并不局限于上述结构及链段数目，本领域技术人员可以根据现场作业需要合理选择具有相应链段结构及链段数目的聚合物，只要保证可以实现本发明的目的即可；
另，当所述聚合物分子结构中的A为硬链段、B为软链段或者A为软链段、B为硬链段时，所述聚合物即为具有软硬链段结构的聚合物。如聚苯乙烯-丁二烯即为典型的具有软硬链段结构的聚合物。
本发明中，具有核壳结构的粘结剂为常规物质，本发明所使用的具有核壳结构的粘结剂例如可以为具有核壳结构的聚丙烯酸酯悬浮液等。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐低温粘结剂中的固体组分包括聚丙烯酸酯、聚苯乙烯-丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚苯乙烯丁二烯苯乙烯(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚苯乙烯丁二烯(苯乙烯丁二烯共聚物)、有机硅树脂、聚有机氟(有机氟聚合物)中的一种或多种。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐低温粘结剂包括聚丙烯酸酯悬浮液、聚苯乙烯-丙烯酸酯悬浮液、聚醋酸乙烯酯悬浮液、聚氨酯悬浮液、聚苯乙烯丁二烯苯乙烯(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)悬浮液、聚苯乙烯丁二烯(苯乙烯丁二烯共聚物)悬浮液、有机硅树脂悬浮液及聚有机氟悬浮液中的一种或多种。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐低温粘结剂的固含量为30％-55％。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐低温粘结剂包括粘结剂固体组分的阴离子悬浮液或中性悬浮液。即本领域技术人员可以根据所选用的耐低温粘结剂固体组分的性质，将其配制为对应的阴离子悬浮液或中性悬浮液。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐低温的吸音材料包括耐低温的吸音颗粒或吸音块。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温的吸音材料包括耐高温的吸音颗粒或吸音块。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温的吸音材料是将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，再对所述悬浮液进行成型处理后得到的；
其中，以所述悬浮液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述助剂的用量0.5％-2.5％；以所述多孔材料微粒的总重量为100％计，耐高温粘结剂的用量为4-12％，其中，耐高温粘结剂的用量以耐高温粘结剂中的固体组分的用量计。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温的吸音材料(具体为耐高低温的吸音材料)是将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、耐低温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，再对所述悬浮液进行成型处理后得到的；
其中，以所述悬浮液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述助剂的用量为0.5％-2.5％；以所述多孔材料微粒的总重量为100％计，耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的总用量为4-12％，其中以耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的总重量为100％计，耐高温粘结剂的用量为25％-65％，余量为耐低温粘结剂，耐高温粘结剂及耐低温粘结剂的用量分别以耐高温粘结剂及耐低温粘结剂中的固体组分的用量计。
作为本发明以上所述耐高温的吸音材料的一具体实施方式，其中，所述耐高温的吸音材料是首先用水将耐高温粘结剂稀释后，得到质量浓度为0.5-5％的溶液，将所述溶液喷涂或浸涂在吸音材料表面，以使所述吸音材料表面局部包覆有所述溶液，再于100-350℃环境中将其烘干后得到的；
其中，所述喷涂或者浸涂的时间为0.01-10min。
其中，所述吸音材料包括常规吸音材料和耐低温的吸音材料，当所述吸音材料为耐低温的吸音材料时，所制得的为耐高低温的吸音材料，而当所述吸音材料为常规吸音材料时，所制得的为耐高温的吸音材料。
另一方面，本发明还提供了以上所述耐高温的吸音材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：
将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，对所述悬浮液进行成型处理后得到所述耐高温的吸音材料；
或者，将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、耐低温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，对所述悬浮液进行成型处理后得到耐高低温的吸音材料；
或者，用水将耐高温粘结剂稀释后，得到质量浓度为0.5-5％的溶液，将所述溶液喷涂或浸涂在吸音材料表面，以使所述吸音材料表面局部包覆有所述溶液，再于100-350℃环境中将其烘干后，得到耐高温的吸音材料。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，所述吸音材料包括常规吸音材料和耐低温的吸音材料，当所述吸音材料为耐低温的吸音材料时，所制得的为耐高低温的吸音材料，而当所述吸音材料为常规吸音材料时，所制得的为耐高温的吸音材料。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，以所述悬浮液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述助剂的用量0.5％-2.5％；以所述多孔材料微粒的总重量为100％计，耐高温粘结剂的用量为4-12％，其中，耐高温粘结剂的用量以耐高温粘结剂中的固体组分的用量计。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，以所述悬浮液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述助剂的用量为0.5％-2.5％；以所述多孔材料微粒的总重量为100％计，耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的总用量为4-12％，其中以耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的总重量为100％计，耐高温粘结剂的用量为25％-65％，余量为耐低温粘结剂，耐高温粘结剂及耐低温粘结剂的用量分别以耐高温粘结剂及耐低温粘结剂中的固体组分的用量计。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，所述喷涂或者浸涂的时间为0.01-10min。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，所述烘干时间可为30min。
其中，本发明所述的“耐高低温的吸音材料”是指吸音材料既可以在低温(-40℃至0℃)环境下长期使用，也可以在高温(50-150℃)环境下长期使用，即所述吸音材料在低温及高温工作环境中均具有较高的可靠性。
作为本发明以上所述制备方法的一较为优选的具体实施方式，其中，所述制备方法包括：
将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、耐低温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，对所述悬浮液进行成型处理后得到耐高低温的吸音材料；
或者，用水将耐高温粘结剂稀释后，得到质量浓度为0.5-5％的溶液，将所述溶液喷涂或浸涂在吸音材料表面，以使所述吸音材料表面局部包覆有所述溶液，再于100-350℃环境中将其烘干后，得到耐高温的吸音材料，所述耐高温的吸音材料包括吸音材料及局部包覆在其表面的耐高温粘结剂层。
作为本发明以上所述制备方法的一更为优选的具体实施方式，其中，所述制备方法包括：
将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、耐低温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，对所述悬浮液进行成型处理后得到耐高低温的吸音材料。该种制备方法成型工艺少，容易控制，且工序较短。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，本领域技术人员可以根据现场作业需要合理选择相应的成型处理手段以对所述悬浮液进行处理，以得到目标形状的耐高温的吸音材料。如欲获得耐高温的吸音颗粒或者耐高低温的吸音颗粒，则可以对所述悬浮液进行喷雾干燥造粒，如欲获得耐高温的吸音块或者耐高低温的吸音块，则可以将所述悬浮液置于特定造块模具(本领域常规模具)中经造块制得，或通过平板热压法制成平块后切割而成。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，所述耐低温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、粘结剂以及溶剂，所述原料还包括耐寒性增塑剂和/或耐冻助剂；
以所述原料混合后所得浆液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％；
以所述多孔材料微粒的重量为100％计，所述粘结剂的用量为4-12％，其中，粘结剂的用量以粘结剂中的固体组分的用量计；
当所述原料还包括耐寒性增塑剂和/或耐冻助剂时，以所述原料混合后所得浆液的总重量为100％计，所述耐冻助剂的用量为0.5％-3.0％；
以所述粘结剂中的固体组分的总重量为100％计，所述耐寒性增塑剂的用量为5％-30％。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，所述耐低温的吸音材料可以采用包括如下步骤的制备方法制得：
当所述耐低温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、以上所述的耐低温粘结剂、耐寒性增塑剂、耐冻助剂以及溶剂时，所述制备方法包括：
(1)将多孔材料微粒加入一部分溶剂中，再加入耐冻助剂后混合均匀，得到多孔材料混合液；
(2)将耐低温粘结剂和耐寒性增塑剂加入另一部分溶剂中混合均匀，得到粘结剂混合液；
(3)将粘结剂混合液加入到多孔材料混合液中混合均匀；
(4)对步骤(3)中所得混合液进行成型处理，得到耐低温的吸音材料；
其中，以所述原料混合后所得浆液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述耐冻助剂的用量为0.5％-3.0％；
以所述多孔材料微粒的重量为100％计，所述粘结剂的用量为4-12％，其中，粘结剂的用量以粘结剂中的固体组分的用量计；
以所述粘结剂中的固体组分的总重量为100％计，所述耐寒性增塑剂的用量为5％-30％；
当所述耐低温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、以上所述的耐低温粘结剂、耐冻助剂以及溶剂时，所述制备方法包括：
(1)将多孔材料微粒加入一部分溶剂中，再加入耐冻助剂后混合均匀，得到多孔材料混合液；
(2)将耐低温粘结剂加入另一部分溶剂中混合均匀，得到粘结剂混合液；
(3)将粘结剂混合液加入到多孔材料混合液中混合均匀；
(4)对步骤(3)中所得混合液进行成型处理，得到耐低温的吸音材料；
其中，以所述原料混合后所得浆液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％，所述耐冻助剂的用量为0.5％-3.0％；
以所述多孔材料微粒的重量为100％计，所述粘结剂的用量为4-12％，其中，粘结剂的用量以粘结剂中的固体组分的用量计；
当所述耐低温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、以上所述的耐低温粘结剂、耐寒性增塑剂以及溶剂时，所述制备方法包括：
(1)将多孔材料微粒加入一部分溶剂中混合均匀，得到多孔材料混合液；
(2)将耐低温粘结剂和耐寒性增塑剂加入另一部分溶剂中混合均匀，得到粘结剂混合液；
(3)将粘结剂混合液加入到多孔材料混合液中混合均匀；
(4)对步骤(3)中所得混合液进行成型处理，得到耐低温的吸音材料；
其中，以所述原料混合后所得浆液的总重量为100％计，所述多孔材料微粒的用量为40％-60％，所述溶剂的用量为30％-60％；
以所述多孔材料微粒的重量为100％计，所述粘结剂的用量为4-12％，其中，粘结剂的用量以粘结剂中的固体组分的用量计；
以所述粘结剂中的固体组分的总重量为100％计，所述耐寒性增塑剂的用量为5％-30％。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，制备所述耐低温的吸音材料时，所述溶剂包括水。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，制备所述耐低温的吸音材料时，所述多孔材料微粒具有微孔和介孔。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，制备所述耐低温的吸音材料时，所述多孔材料微粒包括活性炭、沸石分子筛、二氧化硅、球壳状碳分子和碳纳米管中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，制备所述耐低温的吸音材料时，所述耐寒性增塑剂包括脂肪族二元酸酯类增塑剂中的一种或几种的组合。
在本发明一具体实施例中，所述脂肪族二元酸酯类增塑剂例如可为葵二酸二辛酯等。
作为本发明以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，制备所述耐低温的吸音材料时，所述耐冻助剂包括乙二醇、丙二醇、甘油、聚丙二醇及聚乙二醇中的一种或几种的组合。
其中，本领域技术人员可以根据现场作业需要合理选择相应的成型处理手段以对步骤(3)中所得混合液进行处理，以得到目标形状的耐低温的吸音材料。如欲获得耐低温的吸音颗粒，则可以对步骤(3)中所得混合液进行喷雾干燥造粒，如欲获得耐低温的吸音块，则可以将步骤(3)中所得混合液置于特定造块模具(本领域常规模具)中经造块制得，或通过平板热压法制成平块后切割而成。
本发明主要通过调整耐低温粘结剂固体组分的分子结构或者粘结剂的结构(如使粘结剂固体组分具有交替结构、嵌段结构，粘结剂固体组分的主链段具有非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构以及使粘结剂具有核壳结构等)来降低其脆性温度，从而改善耐低温的吸音材料在低温中碰撞引起的掉粉及破碎现象；同时辅以耐寒性增塑剂和耐冻助剂作为耐低温的吸音材料的原料，来提高粘结剂固体组分(聚合物)的柔韧性并降低其结晶性，进而降低聚合物的脆性温度，从而赋予耐低温的吸音材料耐低温性能。
本发明所使用的耐低温的吸音材料具有良好的低温脆性，可在低温(-40℃至0℃)环境下长期使用，即在低温工作环境中具有较高的可靠性，可避免本领域现有常规吸音材料在低温工作环境中因碰撞而出现的材料破裂、掉粉及粉碎等问题。
又一方面，本发明还提供了以上所述的耐高温的吸音材料在电子设备扬声器谐振腔中的应用。
再一方面，本发明还提供了一种电子设备，其中，所述电子设备的扬声器谐振腔中填充有以上所述的耐高温的吸音材料。
作为本发明以上所述应用的一具体实施方式，其中，所述电子设备包括智能手机、TWS耳机、头戴式耳机。
本发明通过采用耐高温粘结剂制得耐高温的吸音材料，通过采用耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的组合制得耐高低温的吸音材料，通过将耐高温粘结剂溶液涂覆于耐低温的吸音材料表面制得耐高低温的吸音材料。本发明所提供的耐高温的吸音材料以及耐高低温的吸音材料在50-150℃高温环境存储不发粘，不结块；将所述耐高温的吸音材料或者耐低高温的吸音材料填充于电子设备的扬声器谐振腔内，所述耐高温的吸音材料或者耐高低温的吸音材料可在50-150℃的高温环境长期使用，不发粘，不结块；同时本发明所提供的耐高低温的吸音材料也可在低温(-40℃至0℃)环境下长期使用，在低温工作环境中也具有较高的可靠性。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种耐高温的吸音颗粒，其是通过包括如下步骤的制备方法制得的：
将55g的沸石分子筛微粒、14g固含量为35％的聚偏氟乙烯(玻璃化温度为160℃)悬浮液、1g的聚乙二醇(200)及30g的水充分搅拌混合，得到混合悬浮液100g；
将上述混合悬浮液进行喷雾干燥造粒，将造好的颗粒进行烘干和筛分，烘干温度为180℃，时间为1h，筛分选型后得到粒径约为400μm的球形或类球形耐高温的吸音颗粒。
实施例2
本实施例提供了一种耐高温的吸音颗粒，其是通过包括如下步骤的制备方法制得的：
将55g的沸石分子筛微粒、12g的固含量为35％的聚氨酯(玻璃化温度为100℃的)悬浮液、1g聚乙二醇(200)及32g的水充分搅拌混合，得到混合悬浮液100g；
将上述混合悬浮液进行喷雾干燥造粒，将造好的颗粒进行烘干和筛分，烘干温度为140℃，时间为1h，筛分选型后得到粒径约为400μm的球形或类球形耐高温的吸音颗粒。
实施例3
本实施例提供了一种耐高低温的吸音颗粒，其是通过包括如下步骤的制备方法制得的：
用水将聚偏氟乙烯(玻璃化温度为160℃)悬浮液稀释后，得到质量浓度(固含量)为0.5-5％的溶液，将所述溶液喷涂在耐低温的吸音材料A表面进行局部涂层(Coating)，喷涂时间为0.01min，以控制表面涂层厚度及涂层在表面的分布，以降低对吸音颗粒表面孔道的影响，通过离心等方式将表面多余的溶液除去后，再于180℃环境中将其烘干30min后，得到耐高低温的吸音颗粒；
其中，所述耐低温的吸音材料A是采用包括如下步骤的方法制得：
(1)将45g的沸石分子筛微粒加入到35.57g的水中，再加入1.2g的聚乙二醇200搅拌混合均匀，得到多孔材料混合液；
(2)将9.0g的聚丙烯酸酯悬浮液(其中，聚丙烯酸酯悬浮液的固含为45％，聚丙烯酸酯的玻璃化温度为15℃，且所述聚丙烯酸酯悬浮液具有核壳结构)及1g的葵二酸二辛酯加入到8.43g水中，混合搅拌均匀，得到粘结剂混合液；其中，本实施例中所用具有核壳结构的聚丙烯酸酯悬浮液为常规物质，其可以通过商购获得也可以采用本领域常规工艺制得；
(3)将粘结剂混合液加入到多孔材料混合液中搅拌混合均匀，得到混合悬浮液(100g)；
(4)对步骤(3)中所得到的混合悬浮液进行喷雾干燥造粒，再将造好的颗粒进行烘干和筛分，烘干温度为140℃，时间为1h，筛分选型后得到粒径约为400μm的球形或类球形的耐低温的吸音颗粒A。
实施例4
本实施例提供了一种耐高低温的吸音颗粒，其是通过包括如下步骤的制备方法制得的：
将55g的沸石分子筛微粒、7.1g的固含量为35％的聚偏氟乙烯(,玻璃化温度为160℃)悬浮液、5.6g的固含量为45％的聚苯乙烯丁二烯(玻璃化温度为5℃，且具有嵌段结构)悬浮液、1g的聚乙二醇(200)及31.3g的水，充分搅拌，得到混合悬浮液100g；
将上述混合悬浮液进行喷雾干燥造粒，将造好的颗粒进行烘干和筛分，烘干温度为180℃，时间为1h，筛分选型后得到粒径约为400μm的球形或类球形耐高低温的吸音颗粒。
实施例5
本实施例提供了一种耐高低温的吸音颗粒，其是通过包括如下步骤的制备方法制得的：
将55g的沸石分子筛微粒，7.1g的固含量为35％聚氨酯(玻璃化温度为100℃的)悬浮液，5.6g的固含量为45％的具有核壳结构的聚丙烯酸酯(玻璃化温度为5℃)悬浮液，1g的聚乙二醇(200)及31.3g的水，充分搅拌，得到混合悬浮液100g；其中，本实施例中所用具有核壳结构的聚丙烯酸酯悬浮液为常规物质，其可以通过商购获得也可以采用本领域常规工艺制得；
将上述混合悬浮液进行喷雾干燥造粒，将造好的颗粒进行烘干和筛分，烘干温度为140℃，时间为1h，筛分选型后得到粒径约为400μm的球形或类球形耐高低温的吸音颗粒。
测试例
BFPP(低温可靠性)测试：
对实施例1及实施例2提供的耐高温的吸音颗粒、实施例3-实施例5提供的耐高低温的吸音颗粒以及实施例3中所使用的耐低温的吸音材料A分别于-20℃进行BFPP(低温可靠性)测试，BFPP信号为Xmax，时间为24h，测试完成后观察吸音颗粒状态及掉粉情况，所得实验结果如下表1所示。
结块测试：
将吸音颗粒灌装于直径为2cm，灌装高度为20cm的密闭玻璃瓶中，模拟常温存储结块和高温存储结块，常温存储条件为：25℃放置一个月，高温存储条件为：150℃放置5h，室温放置24h，测试结束后将吸音颗粒倒于表面皿上并观察吸音颗粒结团现象，所得实验结果如下表1所示。
微跌测试：采用中国专利CN108395637B中所公开的跌落试验对本发明实施例1及实施例2提供的耐高温的吸音颗粒、实施例3-实施例5提供的耐高低温的吸音颗粒以及实施例3中所使用的耐低温的吸音材料A分别进行微跌测试，所得实验结果见如下表1所示，表1中“NG”表示“微球少量破碎，少量粉末”或者“微球大量破碎，大量粉末”，“OK”表示“完整微球”。
表1
Figure BDA0002993900650000131
Figure BDA0002993900650000141
由以上表1可知，本发明实施例1及实施例2中单独采用耐高温粘结剂制得的耐高温的吸音颗粒于高温环境长期使用后不发粘，不结块，但是其微跌和低温性能较差。
本发明实施例4及实施例5采用耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的组合制得的耐高低温的吸音颗粒于高温环境长期使用后也不发粘，不结块，并且其微跌和低温性能均较好，表明采用该种方式制备得到的吸音材料既可以在低温环境下长期使用，也可以在高温环境下长期使用，即所述吸音材料在低温及高温工作环境中均具有较高的可靠性。
此外，本发明实施例3中通过将耐高温粘结剂溶液涂覆于耐低温的吸音材料表面制得耐高低温的吸音材料，此时所述耐高低温的吸音材料表面具有一层耐温涂层，该吸音材料于高温环境长期使用后也不发粘，不结块，并且其微跌和低温性能均较好，表明采用该种方式制备得到的吸音材料既可以在低温环境下长期使用，也可以在高温环境下长期使用，即所述吸音材料在低温及高温工作环境中均具有较高的可靠性。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (15)

1.一种耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐高低温的吸音材料的原料包括多孔材料微粒、粘结剂、助剂以及溶剂；
所述粘结剂包括耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的组合，其中，所述耐高温粘结剂中的固体组分的玻璃化温度大于50oC，所述耐低温粘结剂中的固体组分的玻璃化温度为-30oC至20oC；
以所述原料混合后所得悬浮液的总重量为100%计，所述多孔材料微粒的用量为40%-60%，所述溶剂的用量为30%-60%，所述助剂的用量0.5%-2.5%；以所述多孔材料微粒的总重量为100%计，所述粘结剂的用量为4-12%；
以耐高温粘结剂和耐低温粘结剂的总重量为100%计，耐高温粘结剂的用量为25%-65%，余量为耐低温粘结剂，耐高温粘结剂及耐低温粘结剂的用量分别以耐高温粘结剂及耐低温粘结剂中的固体组分的用量计；
其中，所述耐高温粘结剂包括有机粘结剂或者无机粘结剂；其中，所述有机粘结剂包括聚氨酯悬浮液、聚丙烯酸酯悬浮液、聚苯乙烯-丙烯酸酯悬浮液、聚四氟乙烯悬浮液、聚偏氟乙烯悬浮液、有机硅树脂悬浮液、聚有机氟悬浮液、环氧乳液、聚丙烯腈悬浮液、环氧酯悬浮液、含有羟基型树脂和固化剂的悬浮液中的一种或多种的组合；
所述无机粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、活性氧化铝悬浮液、高岭土悬浮液中的一种或多种的组合；
其中，所述耐低温粘结剂包括具有核壳结构的粘结剂以及其他粘结剂中的一种或多种，其中所述其他粘结剂的固体组分包括主链段具有非共轭双键、醚键、Si-O-Si中的一种或多种结构的聚合物、具有交替结构或嵌段结构的聚合物中的一种或多种；所述具有交替结构或嵌段结构的聚合物为具有交替结构或嵌段结构的软硬链段聚合物；
所述耐低温粘结剂包括聚丙烯酸酯悬浮液、聚苯乙烯-丙烯酸酯悬浮液、聚醋酸乙烯酯悬浮液、聚氨酯悬浮液、聚苯乙烯丁二烯苯乙烯悬浮液、聚苯乙烯丁二烯悬浮液、有机硅树脂悬浮液及聚有机氟悬浮液中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述多孔材料微粒具有微孔和介孔。
3.根据权利要求2所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述多孔材料微粒包括活性炭、沸石分子筛、二氧化硅、球壳状碳分子和碳纳米管中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述助剂包括乙二醇、丙二醇、甘油、聚丙二醇、聚乙二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐高温粘结剂完全固化成膜后，于50-200oC环境放置2h后，指触无黏性。
6.根据权利要求5所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐高温粘结剂完全固化成膜后，于50-150oC环境放置2h后，指触无黏性。
7.根据权利要求1所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐高温粘结剂包括不粘性乳液粘结剂。
8.根据权利要求7所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述不粘性乳液粘结剂完全固化成膜后，20oC时，表面张力小于30mN/m。
9.根据权利要求1所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐高温粘结剂的固含量为30%-55%。
10.根据权利要求1所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐低温粘结剂的固含量为30%-55%。
11.根据权利要求1-10任一项所述的耐高低温的吸音材料，其特征在于，所述耐高低温的吸音材料包括耐高低温的吸音颗粒或吸音块。
12.权利要求1-11任一项所述耐高低温的吸音材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将多孔材料微粒、耐高温粘结剂、耐低温粘结剂、助剂以及溶剂混合均匀，得到悬浮液，对所述悬浮液进行成型处理后得到耐高低温的吸音材料。
13.权利要求1-11任一项所述的耐高低温的吸音材料在电子设备扬声器谐振腔中的应用。
14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备的扬声器谐振腔中填充有权利要求1-11任一项所述的耐高低温的吸音材料。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括智能手机、TWS耳机、头戴式耳机。
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