CN113754905B - 发声装置的振膜及其制备方法、发声装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发声装置的振膜及其制备方法、发声装置，发声装置的振膜包括至少一层氟硅橡胶膜层，氟硅橡胶膜层中的网状聚合物包括第一链段、第二链段和第三链段，第一链段为第二链段为第三链段为 和中的至少一个；其中，R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，R4基团为甲基或者苯基，R5基团为 本申请的振膜通过采用具有第一链段、第二链段和第三链段的网状聚合物作为原料，不仅使振膜具有良好的耐化学品性能，而且可以通过调节网状聚合物中Si与含氟烷基R的比例，来调节氟硅橡胶的理化性质，从而实现对扬声器Qms的调节。
Description
技术领域
本申请涉及电声技术领域，更具体地，涉及一种发声装置的振膜及其制备方法、以及使用该振膜的发声装置。
背景技术
目前，扬声器中普遍采用耐高温的工程塑料复合膜或者硅橡胶作为振膜材料。然而，工程塑料复合膜的低温性能差，易产生破膜等问题，具有可靠性低和失效风险大的缺点。
甲基和乙烯基硅橡胶具有优异的耐高低温性能，虽然具有较好的可靠性，但是，随着扬声器在智能穿戴上应用的越来越多，扬声器会与皮肤经常接触，人体皮肤会产生汗液(主要成分为油脂)，而甲基和乙烯基硅橡胶耐汗液性能不佳，会降低扬声器的使用效果和使用寿命。并且，甲基和乙烯基硅橡胶由于分子链结构规整，其阻尼较小，因此其振膜品质因素(Qms)调整空间小。
可见，现有的工程塑料复合膜易出现膜折、破膜的问题；而硅橡胶阻尼较低，Qms值可调整空间小，同时耐汗液等性能需要提升。
因此，需要一种新的技术方案，以解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种发声装置的振膜。
本发明的另一目的在于提供上述振膜的制备方法。
本发明的再一个目的在于提供上述振膜组成的发声装置。
为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。
根据本发明第一方面实施例的发声装置的振膜，所述振膜包括至少一层氟硅橡胶膜层，所述氟硅橡胶膜层中的网状聚合物包括第一链段、第二链段和第三链段，所述第一链段为所述第二链段为/>第三链段为 中的至少一个；其中，R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，R4基团为甲基或者苯基，R5基团为
根据本发明的一些实施例，所述网状聚合物中的所述R基团与Si原子的摩尔比为(1～100):100。
根据本发明第二方面实施例的发声装置的振膜的制作方法，所述制作方法包括：以包括含氟烷基侧链的硅氧烷聚合物为基础聚合物，在所述基础聚合物中添加填料、结构控制剂及其他助剂经混炼成型组成所述振膜的氟硅橡胶膜层；
其中，所述硅氧烷聚合物为由链段一、链段二和链段三组成主链、由侧链基团封端的直链无规聚合物，所述链段一为：所述链段二为：/>所述链段三为：/>所述链段一中的R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，所述链段二中的R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，所述链段三中的R4基团为甲基或者苯基。
根据本发明的一些实施例，所述基础聚合物中的所述R基团与Si原子的摩尔比为(1～100):100。
根据本发明的一些实施例，所述R基团为三氟丙基或三氟丁基。
根据本发明的一些实施例，所述其他助剂为交联剂，所述交联剂为过氧化物，所述交联剂的分子结构式为R5-O-O-R5，其中，R5基团为
根据本发明的一些实施例，所述其他助剂为催化剂和抑制剂，其中，所述催化剂为含有铂元素的化合物或络合物，所述抑制剂为炔醇化合物。
根据本发明的一些实施例，所述填料为二氧化硅、表面改性二氧化硅、云母、石墨烯、粘土、碳酸钙、碳纳米管、高岭土、三氧化二铁、SnO2、CeO2和滑石粉中的一种或几种。
根据本发明的一些实施例，所述结构控制剂为二元醇、二有机基环硅醚、二有机基硅二醇、烷氧基硅烷、羟基含氟硅油、含Si-N键的有机硅化合物和含Si-O-B键的有机硅化合物中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述氟硅橡胶膜层的硬度为20A～95A。
根据本发明的一些实施例，所述氟硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～15MPa。
根据本发明的一些实施例，所述氟硅橡胶膜层的厚度为30μm～250μm。
根据本发明的一些实施例，所述氟硅橡胶膜层的损耗因子≥0.1。
根据本发明的一些实施例，所述基础聚合物中添加填料、结构控制剂及其他助剂经混炼形成氟硅混炼胶，所述振膜的制作方法还包括：对所述氟硅混炼胶采用模压成型、注塑成型或气压成型以形成所述氟硅橡胶膜层。
根据本发明第三方面实施例的发声装置，包括振动系统以及与所述振动系统相配合的磁路系统，所述振动系统包括振膜和结合在所述振膜一侧的音圈，所述磁路系统驱动所述音圈振动以带动所述振膜发声，所述振膜为根据本发明上述实施例的所述振膜。
根据本发明第四方面实施例的发声装置，包括壳体以及设在所述壳体内的磁路系统和振动系统，所述振动系统包括音圈、第一振膜和第二振膜，所述音圈的顶部与所述第一振膜相连，所述磁路系统驱动所述音圈振动以带动所述第一振膜发声，所述第二振膜的两端分别与所述壳体和所述音圈的底部相连，所述第二振膜为根据本发明上述实施例的所述振膜。
根据本发明实施例的发声装置的振膜，采用具有第一链段、第二链段和第三链段的网状聚合物作为原料，可以使振膜具有良好的回弹性和较好的疏水耐油特性，能够保持振膜的声学性能稳定，不易出现膜折、膜裂的问题，减少了因为接触水、接触油等原因而导致的振膜失效，有效地提升了扬声器的使用效果和使用寿命。此外，可以通过调节网状聚合物中Si与含氟烷基R的比例，来进一步调节氟硅橡胶的理化性质，比如耐化学品性能(如汗液等)，阻尼性能，从而实现对扬声器Qms的调节。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为根据本发明实施例的发声装置的结构示意图；
图2为根据本发明一个实施例的发声装置的振膜与对比例的振膜的红外谱图。
附图标记
扬声器振动单元100；
振膜10；折环部11；球顶部12；
音圈20。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面结合附图具体描述根据本发明实施例的发声装置的振膜。
根据本发明实施例的发声装置的振膜，包括至少一层氟硅橡胶膜层，氟硅橡胶膜层中的网状聚合物包括第一链段、第二链段和第三链段，第一链段为第二链段为/>第三链段为/>
中的至少一个；其中，R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，R4基团为甲基或者苯基，R5基团为
根据本发明实施例的发声装置的振膜由至少一层氟硅橡胶膜层构成。具体地，本申请中的振膜可以形成单层结构，也可以形成为多层复合结构。当振膜为单层结构时，即振膜由一层本申请的氟硅橡胶膜层制成。当振膜为多层复合结构时，振膜包括至少一层氟硅橡胶膜层，振膜中的氟硅橡胶膜层与其他材料的膜层复合而成。可选地，当振膜中含有多层氟硅橡胶膜层时，相邻的两层氟硅橡胶膜层之间可以间隔设置，即相邻的两层氟硅橡胶膜层之间也可以设置其他材料的膜层，当然相邻的两层氟硅橡胶膜层之间也可以贴合设置，可以根据实际的使用需求选择设置，本申请对此不作具体限制。
其中，氟硅橡胶膜层是由包含网状聚合物的氟硅橡胶制成，网状聚合物至少由第一链段、第二链段和第三链段聚合而成。而第三链段可以包括上述多种选择，因此，最终由第一链段、第二链段和第三链段聚合而成的网状聚合物也可以包括多种组合。例如，网状聚合物至少可以为以下链段的组合：
组合一
组合二
组合三
组合四
组合五
组合六
组合七
需要说明的是，上述多个组合仅仅只是对网状聚合物中第一链段、第二链段和第三链段的示意性说明，并不限定网状聚合物仅仅只是可以由上述七种示例组合而成。根据本申请上述实施例的网状聚合物所制成的氟硅橡胶具有优良的耐油、耐溶剂性能，对于脂肪族，芳香族和氯化烃溶剂，对石油基的各种燃料油、润滑油、液压油及某些合成油(如二酯类润滑油、硅酸酯类液压油等)常温和高温下的稳定性都很好，并还能保持弹性。在浸油条件下，最高使用温度可达180℃。在常温和高温下的稳定性都很好，能在-50℃～200℃范围内长期使用，250℃下短期使用。
另外，由于第一链段具有含氟烷基R，第三链段中可以是具有含氟烷基R的链段，也可以是不具有含氟烷基R的链段，因此，能够通过调节各个链段的数量，来调整网状聚合物中含氟烷基R与Si的摩尔比。
具体地，第一链段和第三链段的R基团为含氟烷基，可以通过调节第一链段在网状聚合物中的比例，来调节网状聚合物中Si与含氟烷基R的比例；通过调节第三链段在网状聚合物中的比例，可以对网状聚合物中Si与含氟烷基R的比例进一步进行调节。
由于通过调整含氟烷基侧链与硅原子的比例能够得到不同性质的聚合物，每种聚合物会具有相应的理化性质(阻尼，韧性，强度，疏水，疏油等)，而这些性质影响扬声器的Qms，因此通过调整氟烷基侧链与硅原子的比例，能够调节扬声器的Qms。而具有不同的Qms的扬声器，会具有不同频率的响应。例如，振膜阻尼越低，Qms越高，扬声器的瞬态前沿性越好，对信号反应越及时，但后沿性差，听起来会拖尾较长，声音浑浊不清。
需要说明的是，Qms为扬声器单元的机械品质因数，表示非电阻部分即机械的损耗，主要受振膜振动系统的影响，Qms越高，振膜的阻尼越低。
由此，根据本发明实施例的发声装置的振膜，通过采用具有第一链段、第二链段和第三链段的网状聚合物作为原料，可以使振膜具有良好的回弹性和较好的疏水耐油特性，能够保持振膜的声学性能稳定，不易出现膜折、膜裂的问题，减少了因为接触水、接触油等原因而导致的振膜失效，能够提升扬声器的使用效果和使用寿命。此外，可以通过调节网状聚合物中Si与含氟烷基R的比例，来进一步调节氟硅橡胶的理化性质，比如耐化学品性能(如汗液等)，阻尼性能，从而实现对扬声器Qms的调节。
根据本申请的一个实施例，网状聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比为(1～100):100。
也就是说，网状聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比可以为1:100、50:100、65:100或者100:100，即网状聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比可以是1:100至100:100之间的其它任意比例。而通过调节网状聚合物中第一链段、第二链段和第三链段之间的数量比，即能够使得网状聚合物中R基团与Si原子的摩尔比在1:100和100:100之间可以调节。
由于通过调整硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例，能够调节氟硅橡胶的理化性质，比如耐化学品性能(如汗液等)，阻尼性能，从而实现扬声器的Qms调节，因此，根据本申请实施例的网状聚合物中的含氟烷基与Si的比例的可调整空间大，在对网状聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例进行多种调节时，能够得到不同理化性质的氟硅橡胶，不仅进一步调节了氟振膜的理化性质，而且使得扬声器的Qms值调整空间增大，为声学设计提供了更多的可能性。
本申请还提供了一种发声装置的振膜的制作方法，制作方法包括以包括含氟烷基侧链的硅氧烷聚合物为基础聚合物，在基础聚合物中添加填料、结构控制剂及其他助剂经混炼成型组成振膜的氟硅橡胶膜层。
其中，硅氧烷聚合物为由链段一、第二链段和链段三组成主链、由侧链基团封端的直链无规聚合物，链段一为：链段二为：/>链段三为：/>
链段一中的R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，链段二中的R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，链段三中的R4基团为甲基或者苯基。
换言之，根据本发明实施例的发声装置的振膜的制作方法可以用于制备上述实施例所涉及的振膜。而根据本发明实施例的发声装置的振膜由至少一层氟硅橡胶膜层构成，因此，根据本发明实施例的发声装置的振膜的制作方法主要是氟硅橡胶膜层的制备方法。
根据本发明实施例的氟硅橡胶膜层的制备方法具体可以是：以含氟烷基侧链的聚硅氧烷为基础聚合物，并在基础聚合物中添加填料、结构控制剂和交联剂等经混炼，并在80℃～200℃温度环境下成型得到氟硅橡胶膜层。然后，再对氟硅橡胶膜层做常规加工，即可得到本发明上述实施例的振膜。
其中，基础聚合物的主链可以主要由链段一、链段二和链段三组成，并可以由甲基、羟基或者乙烯基封端。硅氧烷聚合物为包括链段一、链段二和链段三的无规共聚物，基础聚合物经硫化后形成网状聚合物。通过调整基础聚合物中第一链段的数量，能够调整网状聚合物中R基团与Si原子的摩尔比。
具体地，可以根据对振膜性能的需求，来调节硅氧烷聚合物的分子量的大小，以及调节硅氧烷聚合物中链段一、链段二和链段三的数量，通过无规聚合得到的硅氧烷聚合物，链段一、链段二和链段三的排列没有特定的顺序和规律。本领域技术人员可知的是，相比于嵌段聚合的硅氧烷聚合物，无规聚合的硅氧烷聚合物的结构有更多的可能性，硅氧烷聚合物内链段一、链段二和链段三的数量也有更多的组合。
另外，由于链段三上带有乙烯基，有利于使基础聚合物生成网状聚合物，保证振膜所需的强度。
进一步地，由于链段二具有含氟烷基R，硅氧烷聚合物主链具有Si，相比于嵌段聚合物，无规硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的摩尔比具有更大的可调节范围，即无规硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的摩尔比的可调整空间更大。
相对于现有技术而言，采用本申请的制备方法制备而成的振膜具有良好的阻尼性能，使得采用该振膜的扬声器的Qms具有更大的可调范围，为声学设计提供了更多的可能性。同时由于含氟烷基侧链的存在，振膜材料在耐化学品性能(如汗液、香水等)方面表现优异，有效提升了扬声器的使用效果和使用寿命。
由此，根据本发明实施例的振膜的制备方法，通过采用包括链段一、链段二和链段三无规聚合的硅氧烷聚合物作为氟硅橡胶膜层的基础聚合物，使得硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例调整范围更大，并且通过调节硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例，能够调节氟硅橡胶的理化性质，能够得到不同性能需求的振膜，使得采用该振膜的扬声器的Qms值调整空间大，为声学设计提供了更多的可能性。
根据本申请的一个实施例，基础聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比为(1～100):100。
具体而言，可以控制基础聚合物中链段一、链段二和链段三的含量以使网状聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比(1～100):100。可选地，网状聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比可以为1:100、50:100、65:100或者100:100等，即网状聚合物中的R基团与Si原子的摩尔比可以是1:100至100:100之间的其它任意比例。
由于通过调整硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例，能够调节氟硅橡胶的理化性质，比如耐化学品性能(如汗液等)，阻尼性能，从而实现扬声器的Qms调节，因此，根据本申请实施例的网状聚合物中的含氟烷基与Si的比例的可调整空间大，在对网状聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例进行多种调节时，能够得到不同理化性质的氟硅橡胶，不仅进一步调节了氟振膜的理化性质，而且使得扬声器的Qms值调整空间增大，为声学设计提供了更多的可能性。
根据本申请的一个实施例，R基团为三氟丙基或三氟丁基。
也就是说，链段二中的R基团为含氟烷基，具体可以为三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基，或者三氟丁基等。其中，由于三氟丙基在γ位置，具有更优异的耐热性，能够保证扬声器的声学性能，因此可以优选R基团为三氟丙基。
在本申请的一些具体实施方式中，其他助剂为交联剂，交联剂为过氧化物，交联剂的分子结构式为R5-O-O-R5，R5基团为
具体地，交联剂可以为2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、二叔丁基过氧化物和过氧化二异丙苯中的至少一种。
其中，交联剂是一种能在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构的物质。本申请中所涉及的交联剂可以称为“硫化剂”，其添加在基础聚合物中，直链的无规聚合物能够发生交联反应，即对基础聚合物硫化后，能够产生网状聚合物。网状聚合物可以增加橡胶的弹性、硬度、拉伸强度以及定伸强度等性能。上述的交联剂能够达到振膜所需的弹性、强度、拉伸强度以及定伸强度等性能。
根据本申请的一个实施例，其他助剂为催化剂和抑制剂，其中，催化剂为含有铂元素的化合物或络合物，抑制剂为炔醇化合物。
也就是说，可以在具有链段一、链段二和链段三的基础聚合物中添加填料、结构控制剂及催化剂和抑制剂经混炼成型组成振膜的氟硅橡胶膜层。其中，催化剂可以是含有铂元素的化合物或络合物，此类催化剂活性高、使用稳定性高，耐黄变性能好，能够有效地促进反应，加速对基础聚合物的硫化。抑制剂可以是炔醇化合物，炔醇抑制剂为含有炔基、极性基团羟基和非极性基团烃基的一类抑制剂，这种结构决定其具有许多优良的性能，如表面活性高、分散性好、毒性小、优良的低泡性和消泡性等。抑制剂可以与催化剂共同作用，使得基础聚合物能够聚合成网状聚合物，并达到振膜所需强度的同时，能够防止聚合过度，延缓氟硅橡胶老化。
根据本申请的一个实施例，填料为二氧化硅、表面改性二氧化硅、云母、石墨烯、粘土、碳酸钙、碳纳米管、高岭土、三氧化二铁、SnO2、CeO2和滑石粉中的一种或几种。
其中，二氧化硅、炭黑为补强剂，能够提升振膜材料的力学性能，金属氧化物可以改善振膜材料的耐热稳定性。
在本申请的一些具体实施方式中，结构控制剂为二元醇、二有机基环硅醚、二有机基硅二醇、烷氧基硅烷、羟基含氟硅油、含Si-N键的有机硅化合物和含Si-O-B键的有机硅化合物中的至少一种。本申请的结构控制剂能够有效地控制氟硅橡胶结构化，进一步保证了氟硅橡胶具有良好的理化性质。
根据本申请的一个实施例，氟硅橡胶膜层的硬度为20A～95A。
也就是说，氟硅橡胶膜层的硬度可以根据振膜性能的需要，在制备过程中进行选择，可以调节链段一、链段二和链段三的数量比例。或者是通过添加添加剂来改变其硬度，使得氟硅橡胶膜层的硬度在20A～95A范围内可以任意选择，例如20A、30A、45A、50A、70A、85A或95A等。优选地，氟硅橡胶膜层的硬度可以为30A～50A，该硬度下能够更好地满足振膜所需刚度和弹性，保证了扬声器的使用效果。
在本申请的一些具体实施方式中，氟硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～15MPa。
也就是说，本申请的振膜的氟硅橡胶膜层的拉伸强度可以在1MPa～15MPa内进行选择，具体可以根据振膜的需求进行调整，例如1MPa、3MPa、5MPa、7MPa、10MPa、15MPa。优选地，氟硅橡胶膜层的拉伸强度可以为7Mpa～10Mpa，该范围能够使得振膜在具有一定弹性的同时，还能够保证一定的刚度，不易出现破膜、膜折的问题，提升扬声器的使用寿命。
根据本申请的一个实施例，氟硅橡胶膜层的厚度为30μm～250μm。
本发明的氟硅橡胶膜层的厚度可以在30μm～250μm范围内任意选择，可以根据具体需求进行调整，例如30μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm等。因硫化橡胶的强度相对纯弹性体较低，为满足振膜振动所需的刚度，需要匹配一定的厚度。但是厚度太大会导致振膜振动空间的损失，而且振膜厚度太大会增大振膜的重量，由此会降低振膜的灵敏度，因此，优选地，氟硅橡胶膜层的厚度可以为60μm～120μm，此时，振膜的厚度可以很好地兼顾振膜振动所需的刚度、回弹性和阻尼性。
在本申请的一些具体实施方式中，氟硅橡胶膜层的损耗因子≥0.1。
本发明中氟硅橡胶膜层的损耗因子是采用DMA温度扫描模式、1Hz振动频率、3℃/min升温速率得到的数据，其与振膜的厚度相配合，可以进一步优化振膜的性能。通常损耗因子越高，材料的阻尼性越好，振膜材料的阻尼性提升有利于减少振动过程中的偏振，降低产品失真，提升听音良率。例如，损耗因子可以为0.10、0.11、0.12、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2或者0.21等。
根据本申请的一个实施例，还可以在基础聚合物中添加填料、结构控制剂及其他助剂经混炼形成氟硅混炼胶，振膜的制作方法还包括对氟硅混炼胶采用模压成型、注塑成型或气压成型以形成氟硅橡胶膜层。由此，该制备方法采用常规工序，可选择性强，通用性高，流程简单，适合推广使用。
总而言之，根据本发明实施例的发声装置的振膜的制作方法，通过采用具有链段一、链段二和链段三的直链无规聚合物为基础聚合物，并在基础聚合物中添加添加剂，加工成型后得到振膜的氟硅橡胶膜层，能够使得振膜具有良好的阻尼性能，保证采用该振膜的扬声器的使用效果，使得扬声器的Qms值具有更大的调整空间，为声学设计提供了更多的可能性。同时由于含氟烷基侧链的存在，振膜材料在耐化学品性能(如汗液、香水等)方面表现优异。
根据本申请实施例还提供了一种发声装置，包括振动系统以及与振动系统相配合的磁路系统，振动系统包括振膜和结合在振膜一侧的音圈，磁路系统驱动音圈振动以带动振膜发声，振膜为上述的振膜。
根据本申请实施例还提供了一种发声装置，包括壳体以及设在壳体内的磁路系统和振动系统，振动系统包括音圈、第一振膜和第二振膜，音圈的顶部与第一振膜相连，磁路系统驱动音圈振动以带动第一振膜发声，第二振膜的两端分别与壳体和音圈的底部相连，第二振膜为上述的振膜。
本发明提供的振膜可组成任意构造的发声装置，例如以下典型的发声装置：包括振动系统和与振动系统相配合的磁路系统，振动系统包括振膜和结合在振膜一侧的音圈。当发声装置工作时，音圈通电后在磁路系统的磁场力的作用下，音圈可以上下振动以带动振膜振动，振膜振动时可以进行发声。
根据本发明另一方面的实施例，发声装置可以包括壳体以及设在壳体内的磁路系统和振动系统，振动系统可以包括音圈、第一振膜和第二振膜，音圈的顶部与第一振膜相连，磁路系统系统驱音圈振动以带动第一振膜发声，第二振膜的两端分别与壳体和音圈的底部相连。其中，第二振膜可以为根据本发明上述实施例中的振膜。
也就是说，第一振膜可以用于振动发声，第二振膜可以用于平衡音圈的振动。具体而言，当发声装置工作时，音圈通电后在磁路系统的磁场力的作用下，音圈可以上下振动以带动第一振膜振动，第一振膜振动时可以进行发声。第二振膜也可以跟随音圈上下振动，由于第二振膜的两端分别与壳体和音圈的底部相连，第二振膜可以平衡音圈的振动，可以防止音圈出现偏振的现象，从而可以提升发声装置的发声效果。
需要进行说明的是，可以将第一振膜和第二振膜同时采用本发明上述实施例的振膜，也可以是第一振膜和第二振膜中的一个采用本发明上述实施例的振膜，本发明对此不作具体限制。
进一步地，本领域技术人员可根据实际产品需求对扬声器振动单元100做相应的调整。例如，如图1所示，折环部11向音圈20侧凸起，球顶部12位于折环部11下表面，振动系统中添加定心支片等。发声振膜10由折环部11和球顶部12组成，具有含氟烷基侧链的聚硅氧烷聚合物制备的振膜10可位于折环部11，也可位于折环部11及球顶部12。
下面结合具体实施例对本发明的发声装置的振膜进行具体说明。
对比例一
按重量份计，采用65份甲基乙烯基聚硅氧烷为基础聚合物，30份二氧化硅为补强填料，3份羟基氟硅油为结构控制剂，0.1份的氯铂酸醇溶液为催化剂，1.9份的1-乙炔基-1-环己醇与含氟硅油混合物为抑制剂。硫化后形成以二氧化硅为填料的振膜材料，组装成产品。
实施例一
按重量份计，采用70份含基础聚合物(三氟丙基与Si摩尔比为1:100)，25份二氧化硅补强剂，3份羟基氟硅油为结构控制剂，0.1份的氯铂酸醇溶液为催化剂，1.9份的1-乙炔基-1-环己醇与含氟硅油混合物为抑制剂。硫化后形成以二氧化硅为填料的振膜材料，组装成产品。
实施例二
按重量份计，采用67份含基础聚合物(三氟丙基与Si摩尔比为30:100)，30份二氧化硅补强剂，0.1份的氯铂酸醇溶液为催化剂，2.4份的1-乙炔基-1-环己醇与含氟硅油混合物为抑制剂。硫化后形成以二氧化硅为填料的振膜材料，组装成产品。
实施例三
按重量份计，采用65份含基础聚合物(三氟丙基与Si摩尔比为60:100),31份二氧化硅补强剂，1份羟基氟硅油为结构控制剂，0.2份的氯铂酸醇溶液为催化剂，2.8份的1-乙炔基-1-环己醇与含氟硅油混合物为抑制剂。硫化后形成以二氧化硅为填料的振膜材料，组装成产品。
实施例四
按重量份计，采用75份含基础聚合物(三氟丙基与Si摩尔比为100:100),20份二氧化硅补强剂，2份羟基氟硅油为结构控制剂，0.2份的氯铂酸醇溶液为催化剂，2.8份的1-乙炔基-1-环己醇与含氟硅油混合物为抑制剂。硫化后形成以二氧化硅为填料的振膜材料，组装成产品。
其中，实施例一、实施例二、实施例三和实施例四制备的振膜含有以下链段的网状聚合物
具体地，如表一所示，表一为对比例一、实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中各原料的配比表。对比例一、实施例一、实施例二、实施例三和实施例四分别按照如上对应的配方将基础聚合物、填料、结构控制剂加至捏合机中，加热至100℃，抽真空，混炼4h～8h，降至室温后加入交联剂，继续混炼2h后得到所需的混炼胶(氟硅橡胶)。采用模压的方式制备厚度约2mm的样品进行材料性能测试。
表一
测试指标：硬度、拉伸强度、损耗因子
如表二所示，表二为对对比例一、实施例一、实施例二、实施例三和实施例四的振膜进行性能测试的测试结果。通过对对比例一、实施例一、实施例二、实施例三和实施例四的数据对比可以看出，硬度相同的前提下，随着三氟丙基与硅原子摩尔比的增加，材料的拉伸强度、损耗因子逐渐变大。也就是说，通过调节R基团与硅原子摩尔比，能够调节振膜材料的拉伸强度和损耗因子，并且在R基团与硅原子摩尔比增加时，材料的拉伸强度、损耗因子逐渐变大，可以根据扬声器的性能需求，来选择R基团与硅原子摩尔比。
其中，材料测试及取值标准如下：
硬度：采用GBT531.1-2008标准进行测试；
拉伸强度：采用GBT528-2009标准进行拉伸测试，拉伸速率采用300mm/min进行测试；
损耗因子：采用ASTM D412-2016标准进行测试，测试振动频率为1Hz，升温速率为3℃/min，取值为23℃下的数值。
表二
测试指标：Qms值
进一步地，采用如上的混炼胶，放置模压成型设备中，在成型温度175℃，时间为180s的条件下进行硫化，制备得到厚度约为100μm的振膜。按照产品设计，进行裁切后组装至扬声器系统中进行产品声学测试。采用Kl ippel设备进行产品的小信号(LPM)测试，得到相应的TS参数，其中Qms为机械品质因数，可反映振膜的阻尼对扬声器单元共振的影响程度。
如表二所示，通过对对比例一、实施例一、实施例二、实施例三和实施例四的数据对比可以发现，不同配方间Qms值变化较大，由于本申请的基础聚合物为无规聚合物，能够提供更多的R基团与硅原子摩尔配比，使其配方多样化，从而获得不同的Qms。
由此可见，采用本发明的材料可为扬声器的品质因数提供较大选择空间，增加了扬声器的设计余量，为声学设计提供了更多的可能性。
测试指标：油酸接触后F0变化量
此外，由于汗液中主要成分为油酸油脂，因此为测试振膜材料的耐汗液性能，可以在振膜表面涂抹油酸油脂，静止24小时后，测试扬声器的谐振频率F0。
如表二所示，随三氟丙基比硅原子的摩尔比增加，振膜与油酸接触前后，F0的变化量变小。也就是说，当R基团与硅原子摩尔比增加时，振膜具有良好的耐化学品性能，能够保证振膜的声学性能稳定，有效地降低了汗液、香水等液体对扬声器性能的影响。
另外，如图2所示，图2示出了根据本发明实施例一的发声装置的振膜与对比例的振膜的红外谱图，从图2中可以看出，在波长为1210nm左右的条件下，实施例一中含有三氟丙基的振膜具有强吸收峰，而对比例中则没有该吸收峰，可以验证根据本发明的振膜中存在三氟丙基。
由此，本申请通过采用包括链段一、链段二和链段三无规聚合的硅氧烷聚合物作为氟硅橡胶膜层的基础聚合物，通过调节硅氧烷聚合物主链中的Si与含氟烷基R的比例，能够调节氟硅橡胶的理化性质，能够得到不同性能需求的振膜，使得采用该振膜的扬声器的Qms值调整空间大，为声学设计提供了更多的可能性。并且，氟硅橡胶膜层还具有良好的耐化学品性能，不仅有效地保证了扬声器的使用效果，而且能够提升扬声器的使用寿命。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (14)
1.一种发声装置的振膜，其特征在于，所述振膜包括至少一层氟硅橡胶膜层，所述氟硅橡胶膜层中的网状聚合物包括第一链段、第二链段和第三链段，所述第一链段为所述第二链段为/>所述第三链段为
中的至少一个；
其中，R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，R4基团为甲基或者苯基，R5基团为
所述网状聚合物中的所述R基团与Si原子的摩尔比为(1～100):100。
2.一种发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
以包括含氟烷基侧链的硅氧烷聚合物为基础聚合物，在所述基础聚合物中添加填料、结构控制剂及其他助剂经混炼成型组成所述振膜的氟硅橡胶膜层；
其中，所述硅氧烷聚合物为由链段一、链段二和链段三组成主链、由侧链基团封端的直链无规聚合物，所述链段一为：所述链段二为：/>所述链段三为：
所述链段一中的R基团为含氟烷基，R3基团为甲基、乙基或者苯基，所述链段二中的R1基团为氢基、甲基、乙基或者苯基，R2基团为甲基、乙基或者苯基，所述链段三中的R4基团为甲基或者苯基；其中，所述基础聚合物中的所述R基团与Si原子的摩尔比为(1～100):100。
3.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述R基团为三氟丙基或三氟丁基。
4.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述其他助剂为交联剂，所述交联剂为过氧化物，所述交联剂的分子结构式为R5-O-O-R5，其中，R5基团为
5.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述其他助剂为催化剂和抑制剂，其中，所述催化剂为含有铂元素的化合物或络合物，所述抑制剂为炔醇化合物。
6.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述填料为二氧化硅、表面改性二氧化硅、云母、石墨烯、粘土、碳酸钙、碳纳米管、高岭土、三氧化二铁、SnO2、CeO2和滑石粉中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述结构控制剂为二元醇、二有机基环硅醚、二有机基硅二醇、烷氧基硅烷、羟基含氟硅油、含Si-N键的有机硅化合物和含Si-O-B键的有机硅化合物中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述氟硅橡胶膜层的硬度为20A～95A。
9.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述氟硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～15MPa。
10.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述氟硅橡胶膜层的厚度为30μm～250μm。
11.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述氟硅橡胶膜层的损耗因子≥0.1。
12.根据权利要求2所述的发声装置的振膜的制作方法，其特征在于，所述基础聚合物中添加填料、结构控制剂及其他助剂经混炼形成氟硅混炼胶，所述振膜的制作方法还包括：对所述氟硅混炼胶采用模压成型、注塑成型或气压成型以形成所述氟硅橡胶膜层。
13.一种发声装置，其特征在于，包括振动系统以及与所述振动系统相配合的磁路系统，所述振动系统包括振膜和结合在所述振膜一侧的音圈，所述磁路系统驱动所述音圈振动以带动所述振膜发声，所述振膜为权利要求1中所述的振膜。
14.一种发声装置，其特征在于，包括壳体以及设在所述壳体内的磁路系统和振动系统，所述振动系统包括音圈、第一振膜和第二振膜，所述音圈的顶部与所述第一振膜相连，所述磁路系统驱动所述音圈振动以带动所述第一振膜发声，所述第二振膜的两端分别与所述壳体和所述音圈的底部相连，所述第二振膜为权利要求1中所述的振膜。
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