CN114572110B - 一种防水型汽车喇叭 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水型汽车喇叭，包括汽车喇叭本体，汽车喇叭本体包括外壳体、振膜和防水透声膜；外壳体的一端是封闭的，另外一端设置有振膜；振膜与外壳体的内壁形成内腔体，振膜远离外壳体内腔体的一侧设置有防水透声膜；所述防水透声膜是由改性聚酰亚胺材料制备得到。所述改性聚酰亚胺材料是通过改性聚酰亚胺溶液在玻璃板上干燥处理后得到，改性聚酰亚胺溶液是由硅酸钇/硅酸铒复合微球在聚酰亚胺的制备过程中进行改性后得到。本发明防水透声膜是采用改性聚酰亚胺材料制备得到，该膜不仅具有优异的防水性，而且相比较于常规的聚酰亚胺，具有较好的透音效果，使得喇叭的音量不至于因为防水膜的设置而受到干扰，从而能够有更好的体验。

Description

一种防水型汽车喇叭
技术领域
本发明涉及汽车用品领域，具体涉及一种防水型汽车喇叭。
背景技术
在汽车的行驶过程中，喇叭是必不可少的一个设备，驾驶员根据需要和规定发出必需的音响信号，警告行人和引起其他车辆注意，保证交通安全，同时还用于催行与传递信号。汽车喇叭按发音动力分有气喇叭和电喇叭之分，气喇叭多用在装有气压制动的大、中型载重汽车和大型客车上，气喇叭的音量高，在市区内禁止使用，电喇叭的声音清脆悦耳，其音量不超过105dB，被广泛用于各种类型的汽车。而汽车电喇叭除了本身的电压、电流的冲击、磨耗，还有外部条件的消耗，都影响了汽车电喇叭的受用寿命，比如，汽车喇叭在行驶过程中可能会因为进水等外部原因导致损坏。
因此，现有的汽车喇叭都装有防水膜，从而保护汽车喇叭的防水性。现有的喇叭防水膜一般有两种，第一种是厚度较薄的防水膜，其虽然具有一定的防水性，也能够保证声音的穿透性，但是耐用性不好且防水效果也不太好，长久使用后各方面效果下降很严重；另外一种是具有一定厚度的防水膜，提升厚度能够增强防水性以及耐用性，但是厚度的提升也使得透音效果变差，从而影响到喇叭的发声效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种轻薄、防水、耐用性好且透声性好的防水型汽车喇叭。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种防水型汽车喇叭，包括汽车喇叭本体，汽车喇叭本体包括外壳体、振膜和防水透声膜；外壳体的一端是封闭的，另外一端设置有振膜；振膜与外壳体的内壁形成内腔体，振膜远离外壳体内腔体的一侧设置有防水透声膜；所述防水透声膜是由改性聚酰亚胺材料制备得到。
优选地，所述改性聚酰亚胺材料是通过改性聚酰亚胺溶液在玻璃板上干燥处理后得到，改性聚酰亚胺溶液是由硅酸钇/硅酸铒复合微球在聚酰亚胺的制备过程中进行改性后得到。
优选地，所述防水透声膜的厚度为0.1～0.3mm。
优选地，所述硅酸钇/硅酸铒复合微球的制备方法为：
步骤1，向烧杯中倒入无水乙醇，滴加质量分数为25％的氨水，搅拌混合均匀后，加入去离子水至总体积为1L，再次混合均匀，得到混合溶剂；其中，无水乙醇、氨水与去离子水的质量比为1.2～1.8:0.5～0.9:3.6～5.0；
步骤2，向混合溶剂内加入正硅酸乙酯，在35～40℃的条件下搅拌2～4h，过滤出固体产物，先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，之后将产物置于真空箱内充分干燥后，研磨成为微球颗粒，得到模板微球；其中，正硅酸乙酯与混合溶剂的质量比为1:2.2～3.5；
步骤3，将模板微球与去离子水混合，超声分散均匀，得到模板微球溶液，其中，模板微球与去离子水1:8～10；将氯化钇、六水氯化铒、氯化铵与去离子水混合，搅拌充分后，再滴加质量分数为25％的氨水，得到铒钇铵混合液，其中，氯化钇、六水氯化铒、氯化铵、氨水与去离子水的质量比为 1.95～2.92:3.82～5.73:0.53～0.80:1.2～1.5:10；
步骤4，将铒钇铵混合液置于磁力搅拌器内，不断搅拌的同时滴加模板微球溶液，混合均匀后，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜内，将反应釜置于150℃烘箱内，保温处理10～15h后，自然冷却至室温，去除反应釜并倒出反应液，将反应液过滤出固体产物，将固体产物先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，置于真空箱内充分干燥后，得到硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，铒钇铵混合液与模板微球溶液的质量比为1:1.6～2.0。
优选地，所述改性聚酰亚胺溶液的制备方法为：
S1.称取硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水混合，超声均匀分散后，在50～70℃的水浴条件下搅拌4～6h，自然冷却后，收集下层沉淀并干燥处理，得到活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水的质量比为1:0.1～0.3:5～8；
S2.称取3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺混合，混合均匀后，加入活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球，在室温下，搅拌混合4～6h后，收集下层沉淀，先使用纯净水洗涤至少三次，再使用丙酮洗涤至少三次，然后置于真空箱内充分干燥，粉碎成粉末后，得到预聚合产物；其中，活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'- 二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:5.8～7.2:4.3～6.1:15～20；
S3.称取预聚合产物在非质子极性溶剂中混合分散，依次滴加三乙胺和乙酸酐，搅拌处理6～10h，得到改性聚酰亚胺溶液；其中，预聚合产物、三乙胺、乙酸酐与非质子极性溶剂的质量比为1:0.1～0.3:0.2～0.4:5～10。
优选地，所述防水透声膜的制备过程为：
将改性聚酰亚胺溶液均匀涂覆在预先准备的玻璃板上，然后将玻璃板置于烘箱内阶段升温处理，之后使薄膜脱落，即得到防水透声膜。
优选地，所述阶段升温包括三个阶段，第一阶段是以2～5℃/min的速率升温至100～120℃，保温处理2～4h；第二阶段是以2～5℃/min的速率升温至160～180℃，保温处理2～4h；第三阶段是以1～3℃/min的速率升温至220～240℃，保温处理 1～3h。
优选地，所述非质子极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、 N-甲基吡咯烷酮中的一种。
本发明的有益效果为：
1、本发明所制备的一种喇叭是能够用于汽车上的防水型喇叭，该防水型喇叭是以现有的喇叭作为模型改进，改进的方式是在现有喇叭的振膜的表层设置一层防水层，该防水层是一种薄膜且具有防水透声的作用，因此也叫做防水透声膜。
本发明所制备的防水透声膜是采用改性聚酰亚胺材料制备得到，该防水透声膜不仅具有优异的防水性，而且相比较于常规的聚酰亚胺，具有较好的透音效果，使得喇叭的音量不至于因为防水膜的设置而受到干扰，从而能够有更好的体验。
2、本发明所制备的改性聚酰亚胺材料是在聚酰亚胺的基础上改性后得到，改性使用的是硅酸钇/硅酸铒复合微球，改性之后的聚酰亚胺不仅在防水效果上得到了一定提升，而且还具有较好的透音效果，从而使得其非常适合用于汽车喇叭的防水膜，这样既能够保证汽车喇叭的防水性，而且能够改善为了防水而舍弃的透音效果，达到一举两得的效果。
3、本发明制备得到的改性聚酰亚胺材料是相比较于常规的材料只需要更薄的厚度，即可满足所需效果，也非常适合用于除汽车喇叭之外的其他需要防水和透音的设备上，应用较为广泛。
4、本发明中，改性聚酰亚胺溶液的制备过程中，是先将硅酸钇/硅酸铒复合微球在3-氨基丙基三乙氧基硅烷处理，这不仅增强了其分散性，而且表面还含有大量的氨基；之后将微球与二酐以及二氨共混，因为其表面含有氨基，因此能够参与到二酐与二氨的反应中，从而生成了预聚合产物(聚酰胺酸与硅酸钇/硅酸铒复合微球的结合物)，之后在含有三乙胺(催化剂)和乙酸酐(脱水剂)的溶剂中浸泡搅拌，逐渐生成改性聚酰亚胺溶液。
5、本发明制备防水透声膜是通过阶段升温处理改性聚酰亚胺溶液涂覆的玻璃板，在此过程中，使得反应物更加完整地生成聚酰亚胺，同时除去了其他杂质，也使得到的改性聚酰亚胺薄膜结合的更加紧密。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例1中防水型汽车喇叭的结构示意图；
图2是图1的横向截面示意图。
附图标记：外壳体1；振膜2；防水透声膜3；内腔体4。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，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。
聚酰亚胺本身是一种具有粘结力强、化学稳定性好、耐热性高、防水性好、硬化时收缩小以及制品尺寸稳定好的优点，因此常备用于制备防水薄膜，但是其透声效果并不是很理想，导致作为喇叭的防水膜时透声效果下降，此外，不耐碱的缺陷也导致其耐用性表现不足，因此如果用于户外经常受到各种环境的侵蚀，很容易老化失效。
本发明制备的硅酸钇/硅酸铒复合微球是使用钇盐和铒盐混合后，以硅微球作为模板制备得到的。在制备的过程中，首先配置含有氨水的混合溶剂，加入硅源正硅酸乙酯，使其反应生成细小的硅微球；然后配置含有钇盐、铒盐以及铵盐的溶液，加入硅微球模板，在反应釜内进行水热反应，最终生成了同时含有钇和铒两种硅酸盐的硅酸钇/硅酸铒复合微球。原理是：在硅微球(SiO2)的制备过程中，加入的氨水能够电离出OH-，与生成的SiO3 2-共沉淀生产了硅微球；之后在水热反应釜内，钇离子Y3+以及铒离子Er3+能够与硅微球表面的活性羟基发生静电结合，从而吸附在硅微球的表层，而随着温度的升高，溶液中的OH-逐渐地腐蚀硅微球，使得硅微球再次生成硅酸根，从而使得硅酸根与吸附在硅微球表面的 Y3+和Er3+反应，得到了硅酸钇和硅酸铒复合物，而随着硅微球逐渐地被腐蚀，最终得到硅酸钇/硅酸铒复合微球。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种防水型汽车喇叭，包括汽车喇叭本体，汽车喇叭本体包括外壳体1、振膜2和防水透声膜3；外壳体1的一端是封闭的，另外一端设置有振膜2；振膜 2与外壳体1的内壁形成内腔体4，振膜2远离外壳体内腔体4的一侧设置有防水透声膜3；防水透声膜3是由改性聚酰亚胺材料制备得到，厚度为0.2mm。
其中，防水透声膜的制备过程为：
将改性聚酰亚胺溶液均匀涂覆在预先准备的玻璃板上，然后将玻璃板置于烘箱内阶段升温处理，阶段升温包括三个阶段，第一阶段是以3℃/min的速率升温至100℃，保温处理3h；第二阶段是以4℃/min的速率升温至160℃，保温处理 3h；第三阶段是以2℃/min的速率升温至240℃，保温处理2h。之后使薄膜脱落，即得到防水透声膜。
其中，改性聚酰亚胺溶液的制备方法为：
S1.称取硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水混合，超声均匀分散后，在60℃的水浴条件下搅拌5h，自然冷却后，收集下层沉淀并干燥处理，得到活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水的质量比为1:0.2:6；
S2.称取3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺混合，混合均匀后，加入活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球，在室温下，搅拌混合5h后，收集下层沉淀，先使用纯净水洗涤至少三次，再使用丙酮洗涤至少三次，然后置于真空箱内充分干燥，粉碎成粉末后，得到预聚合产物；其中，活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:6.6:5.2:15；
S3.称取预聚合产物在N,N-二甲基甲酰胺中混合分散，依次滴加三乙胺和乙酸酐，搅拌处理8h，得到改性聚酰亚胺溶液；其中，预聚合产物、三乙胺、乙酸酐与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:0.2:0.3:8。
其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球的制备方法为：
步骤1，向烧杯中倒入无水乙醇，滴加质量分数为25％的氨水，搅拌混合均匀后，加入去离子水至总体积为1L，再次混合均匀，得到混合溶剂；其中，无水乙醇、氨水与去离子水的质量比为1.5:0.6:4.5；
步骤2，向混合溶剂内加入正硅酸乙酯，在35℃的条件下搅拌3h，过滤出固体产物，先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，之后将产物置于真空箱内充分干燥后，研磨成为微球颗粒，得到模板微球；其中，正硅酸乙酯与混合溶剂的质量比为1:2.8；
步骤3，将模板微球与去离子水混合，超声分散均匀，得到模板微球溶液，其中，模板微球与去离子水1:8；将氯化钇、六水氯化铒、氯化铵与去离子水混合，搅拌充分后，再滴加质量分数为25％的氨水，得到铒钇铵混合液，其中，氯化钇、六水氯化铒、氯化铵、氨水与去离子水的质量比为2.42:4.65:0.71:1.3:10；
步骤4，将铒钇铵混合液置于磁力搅拌器内，不断搅拌的同时滴加模板微球溶液，混合均匀后，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜内，将反应釜置于150℃烘箱内，保温处理10h后，自然冷却至室温，去除反应釜并倒出反应液，将反应液过滤出固体产物，将固体产物先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，置于真空箱内充分干燥后，得到硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，铒钇铵混合液与模板微球溶液的质量比为1:1.8。
实施例2
一种防水型汽车喇叭，包括汽车喇叭本体，汽车喇叭本体包括外壳体1、振膜2和防水透声膜3；外壳体1的一端是封闭的，另外一端设置有振膜2；振膜 2与外壳体1的内壁形成内腔体4，振膜2远离外壳体内腔体4的一侧设置有防水透声膜3；防水透声膜3是由改性聚酰亚胺材料制备得到，厚度为0.2mm。
其中，防水透声膜的制备过程为：
将改性聚酰亚胺溶液均匀涂覆在预先准备的玻璃板上，然后将玻璃板置于烘箱内阶段升温处理，阶段升温包括三个阶段，第一阶段是以2℃/min的速率升温至100℃，保温处理2h；第二阶段是以2℃/min的速率升温至160℃，保温处理 2h；第三阶段是以1℃/min的速率升温至220℃，保温处理1h。之后使薄膜脱落，即得到防水透声膜。
其中，改性聚酰亚胺溶液的制备方法为：
S1.称取硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水混合，超声均匀分散后，在50℃的水浴条件下搅拌4h，自然冷却后，收集下层沉淀并干燥处理，得到活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水的质量比为1:0.1:5；
S2.称取3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺混合，混合均匀后，加入活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球，在室温下，搅拌混合4h后，收集下层沉淀，先使用纯净水洗涤至少三次，再使用丙酮洗涤至少三次，然后置于真空箱内充分干燥，粉碎成粉末后，得到预聚合产物；其中，活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:5.8:4.3:15；
S3.称取预聚合产物在N,N-二甲基乙酰胺中混合分散，依次滴加三乙胺和乙酸酐，搅拌处理6h，得到改性聚酰亚胺溶液；其中，预聚合产物、三乙胺、乙酸酐与N,N-二甲基乙酰胺的质量比为1:0.1:0.2:5。
其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球的制备方法为：
步骤1，向烧杯中倒入无水乙醇，滴加质量分数为25％的氨水，搅拌混合均匀后，加入去离子水至总体积为1L，再次混合均匀，得到混合溶剂；其中，无水乙醇、氨水与去离子水的质量比为1.2:0.5:3.6；
步骤2，向混合溶剂内加入正硅酸乙酯，在35℃的条件下搅拌2h，过滤出固体产物，先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，之后将产物置于真空箱内充分干燥后，研磨成为微球颗粒，得到模板微球；其中，正硅酸乙酯与混合溶剂的质量比为1:2.2；
步骤3，将模板微球与去离子水混合，超声分散均匀，得到模板微球溶液，其中，模板微球与去离子水1:10；将氯化钇、六水氯化铒、氯化铵与去离子水混合，搅拌充分后，再滴加质量分数为25％的氨水，得到铒钇铵混合液，其中，氯化钇、六水氯化铒、氯化铵、氨水与去离子水的质量比为1.95:3.82:0.53:1.2:10；
步骤4，将铒钇铵混合液置于磁力搅拌器内，不断搅拌的同时滴加模板微球溶液，混合均匀后，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜内，将反应釜置于150℃烘箱内，保温处理10h后，自然冷却至室温，去除反应釜并倒出反应液，将反应液过滤出固体产物，将固体产物先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，置于真空箱内充分干燥后，得到硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，铒钇铵混合液与模板微球溶液的质量比为1:1.6。
实施例3
一种防水型汽车喇叭，包括汽车喇叭本体，汽车喇叭本体包括外壳体1、振膜2和防水透声膜3；外壳体1的一端是封闭的，另外一端设置有振膜2；振膜 2与外壳体1的内壁形成内腔体4，振膜2远离外壳体内腔体4的一侧设置有防水透声膜3；防水透声膜3是由改性聚酰亚胺材料制备得到，厚度为0.2mm。
其中，防水透声膜的制备过程为：
将改性聚酰亚胺溶液均匀涂覆在预先准备的玻璃板上，然后将玻璃板置于烘箱内阶段升温处理，阶段升温包括三个阶段，第一阶段是以5℃/min的速率升温至120℃，保温处理4h；第二阶段是以5℃/min的速率升温至180℃，保温处理 4h；第三阶段是以3℃/min的速率升温至240℃，保温处理3h。之后使薄膜脱落，即得到防水透声膜。
其中，改性聚酰亚胺溶液的制备方法为：
S1.称取硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水混合，超声均匀分散后，在70℃的水浴条件下搅拌6h，自然冷却后，收集下层沉淀并干燥处理，得到活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水的质量比为1:0.3:8；
S2.称取3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺混合，混合均匀后，加入活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球，在室温下，搅拌混合6h后，收集下层沉淀，先使用纯净水洗涤至少三次，再使用丙酮洗涤至少三次，然后置于真空箱内充分干燥，粉碎成粉末后，得到预聚合产物；其中，活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:7.2:6.1:20；
S3.称取预聚合产物在N-甲基吡咯烷酮中混合分散，依次滴加三乙胺和乙酸酐，搅拌处理10h，得到改性聚酰亚胺溶液；其中，预聚合产物、三乙胺、乙酸酐与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.3:0.4:10。
其中，硅酸钇/硅酸铒复合微球的制备方法为：
步骤1，向烧杯中倒入无水乙醇，滴加质量分数为25％的氨水，搅拌混合均匀后，加入去离子水至总体积为1L，再次混合均匀，得到混合溶剂；其中，无水乙醇、氨水与去离子水的质量比为1.8:0.9:5.0；
步骤2，向混合溶剂内加入正硅酸乙酯，在40℃的条件下搅拌4h，过滤出固体产物，先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，之后将产物置于真空箱内充分干燥后，研磨成为微球颗粒，得到模板微球；其中，正硅酸乙酯与混合溶剂的质量比为1:3.5；
步骤3，将模板微球与去离子水混合，超声分散均匀，得到模板微球溶液，其中，模板微球与去离子水1:10；将氯化钇、六水氯化铒、氯化铵与去离子水混合，搅拌充分后，再滴加质量分数为25％的氨水，得到铒钇铵混合液，其中，氯化钇、六水氯化铒、氯化铵、氨水与去离子水的质量比为2.92:5.73:0.80:1.5:10；
步骤4，将铒钇铵混合液置于磁力搅拌器内，不断搅拌的同时滴加模板微球溶液，混合均匀后，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜内，将反应釜置于150℃烘箱内，保温处理15h后，自然冷却至室温，去除反应釜并倒出反应液，将反应液过滤出固体产物，将固体产物先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，置于真空箱内充分干燥后，得到硅酸钇/硅酸铒复合微球；其中，铒钇铵混合液与模板微球溶液的质量比为1:2.0。
实施例4
一种防水型汽车喇叭，与实施例1的区别在于，防水透声膜的厚度为0.1mm。
实施例5
一种防水型汽车喇叭，与实施例1的区别在于，防水透声膜的厚度为0.3mm。
对比例
一种防水透声膜，与实施例1的区别在于，防水透声膜的制备方法不同，材料为聚酰亚胺。
其中，防水透声膜的制备过程为：
将聚酰亚胺溶液均匀涂覆在预先准备的玻璃板上，然后将玻璃板置于烘箱内阶段升温处理，阶段升温包括三个阶段，第一阶段是以3℃/min的速率升温至 100℃，保温处理3h；第二阶段是以4℃/min的速率升温至160℃，保温处理3h；第三阶段是以2℃/min的速率升温至240℃，保温处理2h。之后使薄膜脱落，即得到防水透声膜。
其中，聚酰亚胺溶液的制备方法为：
S1.称取3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺混合，混合均匀后，加入活化后的硅酸钇/硅酸铒复合微球，在室温下，搅拌混合5h后，收集下层沉淀，先使用纯净水洗涤至少三次，再使用丙酮洗涤至少三次，然后置于真空箱内充分干燥，粉碎成粉末后，得到预聚合产物；其中， 3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为6.6:5.2:15；
S2.称取预聚合产物在N,N-二甲基甲酰胺中混合分散，依次滴加三乙胺和乙酸酐，搅拌处理8h，得到聚酰亚胺溶液；其中，预聚合产物、三乙胺、乙酸酐与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:0.2:0.3:8。
本发明将实施例1～3以及对比例中制备的防水透声膜进行了测试，测试方法以及结果如下：
测试方法为：
拉伸强度根据标准GB/T 13541-1992检测；声音损失是取实施例1～3所制备的防水透声膜置于距离发声源1cm处，控制发声源的发声频率(100～10000Hz)，然后通过分贝测试仪检测透过防水透声膜后的声音分贝损失数；耐碱性是将防水透气膜置于质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸泡120h后，再次检测拉伸强度，根据拉伸强度保持率来判断；耐老化性是使用GB/T 12527-2008的标准进行人工模拟耐老化。
测试结果：
如表1所示。
表1防水透声膜性能表现
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
拉伸强度(MPa) 312 307 319 273
100Hz声音损失(dB) 2.2 2.6 1.9 3.7
500Hz声音损失(dB) 2.5 2.7 2.1 4.3
1000Hz声音损失(dB) 2.5 2.8 2.2 4.8
2000Hz声音损失(dB) 2.7 2.9 2.4 5.3
5000Hz声音损失(dB) 2.8 3.1 2.5 5.7
10000Hz声音损失(dB) 3.0 3.3 2.6 6.1
与水接触角(°) ＞80 ＞80 ＞80 ＞80
耐水压(MPa) ＞0.5 ＞0.5 ＞0.5 ＜0.5
碱处理后强度保持率(％) 95.6 93.1 95.3 87.2
耐老化性(h) ＞800 ＞800 ＞800 ＞500
由上表1中能够看出，本发明实施例1与实施例3所制备的防水透声膜拉伸强度高于310MPa，在100～10000Hz频率内的声音损失量不大于3dB，说明其具有较好的声音穿透性，与此同时与水接触角均大于80°，耐水压大于0.5MPa，说明防水性优异，且碱化处理后拉伸强度保持在95％以上，耐老化性大于800h，说明耐碱性和耐老化性表现优异。综上，能够看出本发明实施例1与实施例3 所制备的防水透声膜具有非常好的防水透声性以及力学性能和耐用性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种防水型汽车喇叭，其特征在于，包括汽车喇叭本体，汽车喇叭本体包括外壳体、振膜和防水透声膜；外壳体的一端是封闭的，另外一端设置有振膜；振膜与外壳体的内壁形成内腔体，振膜远离外壳体内腔体的一侧设置有防水透声膜；所述防水透声膜是由改性聚酰亚胺材料制备得到；
所述改性聚酰亚胺材料是通过改性聚酰亚胺溶液在玻璃板上干燥处理后得到，改性聚酰亚胺溶液是由硅酸钇-硅酸铒复合微球在聚酰亚胺的制备过程中进行改性后得到；
所述硅酸钇-硅酸铒复合微球的制备方法为：
步骤1，向烧杯中倒入无水乙醇，滴加质量分数为25%的氨水，搅拌混合均匀后，加入去离子水至总体积为1L，再次混合均匀，得到混合溶剂；
步骤2，向混合溶剂内加入正硅酸乙酯，在35~40℃的条件下搅拌2~4h，过滤出固体产物，先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，之后将产物置于真空箱内充分干燥后，研磨成为微球颗粒，得到模板微球；
步骤3，将模板微球与去离子水混合，超声分散均匀，得到模板微球溶液，其中，模板微球与去离子水1:8~10；将氯化钇、六水氯化铒、氯化铵与去离子水混合，搅拌充分后，再滴加质量分数为25%的氨水，得到铒钇铵混合液；
步骤4，将铒钇铵混合液置于磁力搅拌器内，不断搅拌的同时滴加模板微球溶液，混合均匀后，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜内，将反应釜置于150℃烘箱内，保温处理10~15h后，自然冷却至室温，去除反应釜并倒出反应液，将反应液过滤出固体产物，将固体产物先使用无水乙醇冲洗至少三次后，再使用蒸馏水洗涤至洗涤液为中性，置于真空箱内充分干燥后，得到硅酸钇-硅酸铒复合微球；
所述改性聚酰亚胺溶液的制备方法为：
S1. 称取硅酸钇-硅酸铒复合微球、3-氨基丙基三乙氧基硅烷与去离子水混合，超声均匀分散后，在50~70℃的水浴条件下搅拌4~6h，自然冷却后，收集下层沉淀并干燥处理，得到活化后的硅酸钇-硅酸铒复合微球；
S2. 称取3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯与N,N-二甲基甲酰胺混合，混合均匀后，加入活化后的硅酸钇-硅酸铒复合微球，在室温下，搅拌混合4~6h后，收集下层沉淀，先使用纯净水洗涤至少三次，再使用丙酮洗涤至少三次，然后置于真空箱内充分干燥，粉碎成粉末后，得到预聚合产物；
S3. 称取预聚合产物在非质子极性溶剂中混合分散，依次滴加三乙胺和乙酸酐，搅拌处理6~10h，得到改性聚酰亚胺溶液。
2.根据权利要求1所述的一种防水型汽车喇叭，其特征在于，所述防水透声膜的厚度为0.1~0.3mm。
3.根据权利要求1所述的一种防水型汽车喇叭，其特征在于，所述防水透声膜的制备过程为：
将改性聚酰亚胺溶液均匀涂覆在预先准备的玻璃板上，然后将玻璃板置于烘箱内阶段升温处理，之后使薄膜脱落，即得到防水透声膜。
4.根据权利要求3所述的一种防水型汽车喇叭，其特征在于，所述阶段升温包括三个阶段，第一阶段是以2~5℃/min的速率升温至100~120℃，保温处理2~4h；第二阶段是以2~5℃/min的速率升温至160~180℃，保温处理2~4h；第三阶段是以1~3℃/min的速率升温至220~240℃，保温处理1~3h。
5.根据权利要求1所述的一种防水型汽车喇叭，其特征在于，所述非质子极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种。
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