CN114827874B - 振膜及发声装置 - Google Patents

振膜及发声装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114827874B
CN114827874B CN202110134111.1A CN202110134111A CN114827874B CN 114827874 B CN114827874 B CN 114827874B CN 202110134111 A CN202110134111 A CN 202110134111A CN 114827874 B CN114827874 B CN 114827874B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diaphragm
vibrating diaphragm
polysulfide rubber
liquid polysulfide
sound generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110134111.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114827874A (zh
Inventor
王伟超
闫付臻
李春
王婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goertek Inc
Original Assignee
Goertek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goertek Inc filed Critical Goertek Inc
Priority to CN202110134111.1A priority Critical patent/CN114827874B/zh
Priority to PCT/CN2021/135907 priority patent/WO2022160943A1/zh
Publication of CN114827874A publication Critical patent/CN114827874A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114827874B publication Critical patent/CN114827874B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/003Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/06Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • H04R7/10Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers comprising superposed layers in contact
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/025Magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2231/00Details of apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor covered by H04R31/00, not provided for in its subgroups
    • H04R2231/001Moulding aspects of diaphragm or surround
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/023Diaphragms comprising ceramic-like materials, e.g. pure ceramic, glass, boride, nitride, carbide, mica and carbon materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/025Diaphragms comprising polymeric materials
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/027Diaphragms comprising metallic materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种振膜及发声装置,振膜的原料包括液态聚硫橡胶和硫化剂,所述液态聚硫橡胶为主链是饱和链且带有硫原子的液态聚合物;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;振膜在120℃的温度下烘烤120h后断裂伸长率变化率小于40%,振膜的吸油率小于12%,振膜的耐胶水溶胀时间大于50s。由于振膜的材料为交联结构,耐油性和抗溶剂性好,吸油率小于12%,耐胶水溶胀时间大于50s,因此在振膜组装为发声装置的情况下,以及当含有该发声装置的电子产品接触皮肤时,振膜不会出现溶胀的现象,发声装置能够保持良好的性能。而且本发明的振膜采用浇注成型,振膜厚度均匀,成型后残余应力小,振膜平整,提高了发声装置的声学性能。

Description

振膜及发声装置
技术领域
本发明涉及声学领域,具体涉及一种振膜及发声装置。
背景技术
现有发声装置常采用热塑性弹性体振膜,尤其热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和热塑性聚酯类弹性体(TPEE)振膜比较常见。由于热塑性聚氨酯弹性体和热塑性聚酯类弹性体振膜具有良好的阻尼性和加工性,随着扬声器领域对防水和音质的高需求,这两类弹性体在扬声器领域得到了推广应用。
普通的热塑性弹性体作为发声装置的振膜时,会面临高温可靠性的问题,例如热塑性聚氨酯弹性体和热塑性聚酯类弹性体为线性结构,在高温下氢键容易被破坏,在加热和氧气的作用下容易老化,使得机械性能损失。另一方面,电子产品如手机、手环等在使用时不可避免地会接触到皮肤,皮肤表面涂抹的化妆品、防晒霜、分泌的油脂等渗入到产品内部,导致振膜出现溶胀,影响产品的性能和寿命,给用户带来不好的体验。
而且,常规的热塑性弹性体振膜常采用气压成型,成型过程中拉伸不均匀,分子链运动不充分,折环部分不可避免的拉伸,内部存在一定应力且有成型不到位的现象,易出现厚度不均、振膜变形等现象,导致良率下降,影响声学性能。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种振膜及发声装置,旨在改善现有发声装置常采用热塑性弹性体振膜存在的耐高温可靠性、耐油性差、易溶胀且振膜易变形的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种所述振膜的原料包括液态聚硫橡胶和硫化剂,所述液态聚硫橡胶为主链是饱和链且带有硫原子的液态聚合物;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;所述振膜在120℃的温度下烘烤120h后断裂伸长率变化率小于40%,所述振膜的吸油率小于12%,所述振膜的耐胶水溶胀时间大于50s。
优选地,所述液态聚硫橡胶的分子结构式为
Figure BDA0002924949780000021
其中,n为自然数,X为巯基、羟基、卤素、多胺和酰胺基团中的任意一种。
优选地,所述振膜的硬度为10~95A,所述振膜的厚度为10~300μm。
优选地,所述振膜的断裂伸长率大于300%,所述振膜的杨氏模量处于5~100MPa。
优选地,所述液态聚硫橡胶的分子量为1000~6000,所述液态聚硫橡胶的重量份为100,所述硫化剂的重量份为1~10。
优选地,所述原料还包括0~60重量份的填料,所述填料包括炭黑、白炭黑、碳酸钙、硫化锌、铝粉、金红石型二氧化钛、陶土、云母中的至少一种。
优选地,所述原料还包括0~50重量份的增塑剂,所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、氯化联苯、氯化石蜡、烷基苯类中的至少一种。
优选地,所述原料还包括0.5~5重量份的促进剂,所述促进剂包括二硫代氨基甲酸盐类、秋兰姆类、黄原酸盐类、噻唑类、次磺酰胺类、胺类中的至少一种。
优选地,所述原料还包括0.1~10重量份的防老剂,所述防老剂包括防老剂BLE(9,9-二甲基吖啶)、防老剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、防老剂DNP(N,N'-二(β-萘基)对苯二胺)、防老剂AP(丁间醇醛-α-奈胺)的至少一种。
优选地,所述硫化剂包括无机氧化物、无机过氧化物、无机氧化剂、有机过氧化剂或硫磺中的至少一种。
本发明技术方案中,振膜的原料包括液态聚硫橡胶和硫化剂,所述液态聚硫橡胶主链是饱和链且带有硫原子的液态聚合物;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到,所述振膜在120℃的温度下烘烤120h后断裂伸长率变化率小于40%。由于本发明的液态聚硫橡胶的主链含有大量的硫原子,与硫化剂交联后形成交联结构,小分子难以进入,且分子为网状、分子间有化学键连接不易产生形变,耐油性和抗溶剂性好;吸油率小于12%,耐胶水溶胀时间大于50s,因此,在上述材料浇注成型的振膜组装为发声装置的情况下,以及当含有该发声装置的电子产品接触皮肤时,振膜不会出现溶胀的现象,发声装置依然能够保持良好的性能,提高了用户体验。而且本发明的振膜采用液态聚硫橡胶和硫化剂浇注成型,相对于固态原材料压制成型的振膜,具有厚度均匀、成型后残余应力小、振膜平整度高的优点,提高了发声装置的声学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的发声装置的剖视图。
实施例附图标号说明:
10 壳体 20 振动系统
21 振膜 211 固定部
22 音圈 30 磁路系统
31 主磁钢 32 副磁钢
33 磁间隙
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
现在将详细描述本发明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发明的范围。
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。
本发明提出了一种振膜,原料包括液态聚硫橡胶和硫化剂,液态聚硫橡胶为主链是饱和链且带有硫原子的液态聚合物;振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;振膜在120℃的温度下烘烤120h后断裂伸长率变化率小于40%,振膜的吸油率小于12%,振膜的耐胶水溶胀时间大于50s。
在本发明的一个具体示例中,发明人选取多个采用液态聚硫橡胶和硫化剂浇注成型的振膜,分别在120℃的温度下烘烤120h后,每个振膜的断裂伸长率变化率均小于18%,由此可以证明本发明中的采用液态聚硫橡胶和硫化剂浇注成型的振膜具有良好的耐温性能。
本实施例的液态聚硫橡胶在常温下为液态聚合物,将液态聚硫橡胶和硫化剂均匀混合后浇注进入振膜成型模具后,在一定温度和压力下充满模腔并交联,形成振膜,需要说明的是,此处的温度是指20℃~230℃,压力是指0.01MPa~10MPa。液态聚硫橡胶的主链是饱和链且有硫原子,液态聚硫橡胶主链中全部由单键组成,由于每个键都能在空间内发生内旋转,使得液态聚硫橡胶的柔性大,有利于其分子链段的运动或摆动,因此液态聚硫橡胶制成的振膜具有较低的玻璃化转变温度,带给材料优异的耐寒性能,长期使用温度可达120℃以上。另一方面,它能使粘结体系的两个分子容易相互接近并产生吸附力,因而具有良好的粘结性能,这就为发声装置原件粘接工艺带来了便利。相比普通的热塑性弹性体振膜,液态聚硫橡胶制成的振膜具有更好的耐高温性能,由于本实施例的液态聚硫橡胶的主链含有大量硫原子,振膜为交联结构,振膜在120℃的温度下烘烤120h后断裂伸长率变化率小于40%,说明本实施例的振膜可靠性高,吸油率小于12%,耐胶水溶胀时间大于50s,本实施例的振膜有极好的耐油性和抗溶剂性,因此在振膜组装为发声装置的情况下,以及当含有该发声装置的电子产品接触皮肤时,振膜不会出现溶胀的现象,发声装置依然能够保持良好的性能,提高了用户体验。另一方面,常规的热塑性弹性体振膜常采用气压成型,成型过程中拉伸不均匀,导致成型后振膜厚度不均且成型不平整等不良,导致振膜良率降低,声学性能也会受到影响,而本实施例的振膜采用浇注成型,振膜厚度均匀,成型后残余应力小,振膜平整,提高了发声装置的声学性能。本实施例采用浇注型加工方法制备的振膜无需大型设备,而且可以进行连续加工,因而节省动力、减轻劳动强度。
具体地,液态聚硫橡胶的分子结构式为
Figure BDA0002924949780000051
其中,n为自然数,X为巯基、羟基、卤素、多胺和酰胺基团中的任意一种,即位于液态聚硫橡胶端部的基团可以为巯基、羟基、卤素基团、胺基或酰胺基,在常温或者高温下,即可与金属过氧化物、有机过氧化剂、有机氧化物、无机氧化物,以及环氧树脂、硫磺、二异氰酸酯等发生反应,交联生成固体硫化橡胶。可根据对应的不同硬度和物性需求选择其中一种或多种交联剂。本实施例的液态聚硫橡胶由双(2-氯乙基)甲缩醛与多硫化钠反应,然后再对其改性使的分子端端基为巯基、羟基、卤素、多胺、酰胺基团。
进一步地,振膜的硬度为10~95A,若振膜的硬度低于10A,振膜刚性差,易产生偏振,造成THD(总谐波失真,Total Harmonic Distortion)不良;若硬度高于95A,橡胶断裂伸长率变小,低温可靠性验证中易破膜造成产品失效,且配方中填料过多导致缺陷。硬度优选为30~85A时,使用该振膜的扬声器具有更优异的声学性能。
振膜厚度为厚度为10~300μm,优选为10~200μm,发声装置具有更优异的声学性能。若振膜的厚度小于10um,振膜的阻尼小,听音性能差;若振膜的厚度大于300um,振膜重量过大,灵敏度变差。因此,控制橡胶层的厚度在10-300μm这一特定范围,具有更优异的声学性能。
振膜的断裂伸长率大于300%,振膜的杨氏模量处于5~100MPa。使用热塑性弹性体振膜在长期高温可靠性下,容易发生变脆,韧性下降状况,振膜工作过程中,产品可能会面临120℃以上的温度,而液态聚硫橡胶制成的振膜具有更好的耐温性能,长期使用温度120℃以上,在长期高温下仍然保证较好的韧性,未发生变脆现象。
本实施例的液态聚硫橡胶的分子量为1000~6000,优选1000~3000,液态聚硫橡胶的重量份为100,所述硫化剂的重量份为1~10。液态聚硫橡胶为液体,分子粘度低,采用功率较低的设备即可搅拌均匀。相对于固体聚硫橡胶,液态聚硫橡胶的分子量低,可以进行浇注加工。
在一实施例中,原料还包括0~60重量份的填料,填料包括炭黑、白炭黑、碳酸钙、硫化锌、铝粉、金红石型二氧化钛、陶土、云母中的至少一种。填料的重量份优选为10~60,上述补强用的填料能够调节硬度、增强和改善物理机械性能,例如炭黑是一种无定形结构,粒子通过相互之间的物理化学结合构成聚集体,炭黑的一次结构由聚集体构成,同时聚集体之间存在范德华力或氢键,能够聚集成空间网络结构,也就是炭黑的二次结构,炭黑表面具有能够发生取代、还原、氧化反应等的氢、羧基、内酯基、自由基、醌基等基团,当将其加入液态聚硫橡胶中,由于炭黑表面与橡胶界面之间的强相互作用,材料受力时,分子链比较容易在碳黑表面上滑动,但不易和炭黑脱离,弹性体与炭黑构成了一种能够滑动的强固的键,力学强度增大。
在另一实施例中,原料还包括0~50重量份的增塑剂,所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、氯化联苯、氯化石蜡、烷基苯类中的至少一种。增塑剂的重量份优选为2~30,液态聚硫橡胶加入较多填料后,粘度上升,加入增塑剂后能够调节硬度,改善加工性能及低温韧性等。增塑剂上的极性基团与橡胶分子上的极性基团有相互吸引的作用,减少了橡胶分子上极性基团的相互作用,因而增塑剂的加入,相当于把液态聚硫橡胶分子上的极性基团给遮盖起来,成为屏蔽作用,结果使物理交联点减少,另一方面,增塑剂的分子比橡胶分子小得多,它们比较容易活动,可以很方便的提供链段活动所需要的空间,增大分子间的自由体积,降低材料的玻璃化转变温度,增加材料的耐寒性能。
在又一实施例中,原料还包括0.5~5重量份的促进剂,重量份优选为1~3。促进剂包括二硫代氨基甲酸盐类、秋兰姆类、黄原酸盐类、噻唑类、次磺酰胺类、胺类中的至少一种。本实施例中的液态聚硫橡胶可以在室温下反应,也可在高温下发生反应,为促进反应加速,提高生产效率,可加入一定量的促进剂。其中个,秋兰姆类是无硫体系的硫化剂,单用便可直接硫化橡胶。在升温至硫化温度后,含硫的化合物裂解而出活性硫,由于硫化物的结构不同所含的硫量也不尽相同。在硫化过程中,含硫的化合物受热裂解为自由基,然后与液态聚硫橡胶中的α-次甲基作用,按自由基链反应完成硫化作用。在没有氧化锌存在的情况下分解为二甲胺和二硫化碳,分解的产物有促进橡胶氧化的作用,老化性能严重下降。在有氧化锌存在的情况下,可反应生成二甲基二硫代氨基甲酸锌,这个物质对橡胶抗老化性能有着积极作用。
在另一优选地实施例中,原料还包括防老剂,防老剂包括防老剂BLE、防老剂1010、防老剂DNP、防老剂AP的至少一种,可防止材料老化,改善长期耐环境介质性能。橡胶在使用过程中,随时间的延长,受到氧气、温度、紫外线灯的影响,分子链断裂产生游离的自由基,加速自身老化。防老剂的加入能够中止橡胶制品中产生的自催化活性游离基。过少的添加量达不到延长使用寿命的效果,而过多的添加量,由于其不能与弹性体较好的互溶,难以均匀分散,导致材料力学性能下降,因此,防老剂的重量份为0.1~10,优选为1~5。
更具体地,硫化剂包括无机氧化物、无机过氧化物、无机氧化剂、有机过氧化剂、硫磺或其它硫化剂中的至少一种。硫化剂为可与液态聚硫橡胶反应交联,生成体型聚合物。无机氧化物包含氧化锌、氧化钙、氧化镁、氧化铜、氧化铜等;所述无机过氧化物包含过氧化锌、过氧化钙、过氧化钾、过氧化锰、过氧化铁、过氧化镁、过氧化氢、过氧化锡等;所述无机氧化剂包含络酸钠、络酸钾、重铬酸钠、重铬酸钾、氯酸钠、氯酸钾等;所述有机过氧化剂包含过氧苯甲酰、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢、过氧化甲乙酮、叔丁基过苯甲酸、叔丁基过氧化氢等。还可以选用其它硫化剂,例如硫磺、硝基苯、二硝基苯、三硝基苯、对苯醌二肟、二异氰酸酯、有机硅酸盐、有机硼酸盐、有机锡酸盐、酚醛树脂、环氧树脂、活性苯酚等。
此外,本发明还提供了一种发声装置,如图1所示,发声装置包括壳体10、振动系统20和磁路系统30,振动系统20和磁路系统30设在壳体10内。振动系统20包括音圈22和上述液态聚硫橡胶制成的振膜21。振膜21的外周沿设有固定部211,固定部211与壳体10相连,音圈22的一端与振膜21相连,磁路系统30包括间隔设置的主磁钢31和副磁钢32,主磁钢31和副磁钢32之间形成有磁间隙33,音圈22的另一端伸入至磁路系统30的磁间隙33内,音圈22中通入交变电流,音圈22在磁场力的作用下上下振动以带动振膜21上下振动,进而能够发声。
当发声装置工作时,电信号输入产品音圈22,音圈22受到磁场的作用力,并随着信号大小、正负方向的交替变化做不同幅度和方向的运动,从而带动振膜21振动发出声音,完成电-力-声能量转化过程。
可选地,本发明的振膜21可以为折环振膜或者平板振膜。在本发明的一个具体示例中,振膜的邵氏硬度在10~95A,厚度在10~300μm这一范围时,能够使得微型发声装置的谐振频率F0达到100~1500Hz,微型发声装置的低频性能优良。
下面以三个具体的实施例和两个对比例详细描述本发明的振膜,其中,实施例和对比例中的振膜在正常室温条件下的F0之间的差值在20以内,也就是说,实施例和对比例中的振膜在室温条件下的F0相近。值得理解的是,下面描述仅是示例性的,而不是对本申请的具体限制。
实施例1
本实施例的振膜包括以下原料:100g液态聚硫橡胶,18g炭黑,0.5g氧化锌,0.5g过氧化锌,1g硫磺,2g防老剂DNP,2g二硫化并噻唑,8g邻苯二甲酸二辛酯。其中,炭黑为填料,氧化锌、过氧化锌、硫磺为硫化剂,二硫化并噻唑为促进剂,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂。本实施例的振膜的制备方法包括以下步骤:将上述原料均匀混合后浇注进入振膜成型模具,在100℃的温度和0.5MPa的压力下充满模腔并交联,形成厚度为120μm的振膜。
实施例2
本实施例的振膜包括以下原料:100g液态聚硫橡胶,18g炭黑,1g氧化锌,1g过氧化锌,3g硫磺,2g防老剂DNP,4g二硫化并噻唑,8g邻苯二甲酸二辛酯。其中,炭黑为填料,氧化锌、过氧化锌、硫磺为硫化剂,二硫化并噻唑为促进剂,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂。本实施例的振膜的制备方法包括以下步骤:将上述原料均匀混合后浇注进入振膜成型模具,在100℃的温度和0.5MPa的压力下充满模腔并交联,形成厚度为80μm的振膜。
实施例3
本实施例的振膜包括以下原料:100g液态聚硫橡胶,18g炭黑,2g氧化锌,2g过氧化锌,5g硫磺,2g防老剂DNP,5g二硫化并噻唑,18g邻苯二甲酸二辛酯。其中,炭黑为填料,氧化锌、过氧化锌、硫磺为硫化剂,二硫化并噻唑为促进剂,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂。本实施例的振膜的制备方法包括以下步骤:将上述原料均匀混合后浇注进入振膜成型模具,在100℃的温度和0.5MPa的压力下充满模腔并交联,形成厚度为70μm的振膜。
对比例1为热塑性聚氨酯弹性体振膜,振膜厚度为95μm;对比例2为三层结构的热塑性聚酯类弹性体复合振膜,其中两个表层均为热塑性聚酯类弹性体层,厚度为15μm,中间层为聚丙烯酸酯压敏胶膜,厚度为20μm。对比例1和对比例2均采用气压成型的方法制备得到。
取对比例1、2及实施例1-3中振膜原材料,置于120℃的环境下,烘烤120h后取出,与未经处理的振膜原材料,用万能拉伸机测试断裂伸长率。振膜原材料的断裂伸长率按照ASTM-D882测试标准进行测试,标距为30mm,拉伸速率为300mm/min。未经处理的样品断裂伸长率计为l0,处理后的样品断裂伸长率计为l1,断裂伸长率变化率=(l0-l1)/l0*100%。
表1断裂伸长率变化率
振膜材质 断裂伸长率变化率/%
对比例1 95
对比例2 92
实施例1 15
实施例2 12
实施例3 10
由表1可以看出:相较热塑性聚氨酯弹性体和热塑性聚酯类弹性体复合料,本实施例1-3的浇注型聚硫橡胶制成的振膜长期高温烘烤后机械性能高,表明长期耐温性好。
取对比例1、2及实施例1-3中振膜,在做大功率可靠性时,音圈温度很高可能到达200℃,热量传递到振膜上,高温振动时会造成破膜,做相同大振幅可靠性时,对比例1、2及实施例1-3中的振膜在模拟正常工作环境下的振动时间均为96h,每个振膜的破膜率。
表2大振幅下的破膜率
振膜材质 破膜/%
对比例1 30
对比例2 45
实施例1 3
实施例2 6
实施例3 5
由表2可以看出,大振幅振动时温度升高,相同声学性能下,实施例1-3浇注型聚硫橡胶制成的振膜的耐温性更优异,振膜厚度更均匀,折环部分更加平衡,破膜率明显低于热塑性聚氨酯弹性体和热塑性聚酯类弹性体复合振膜。
取对比例1、2以及实施例1-3中对应的振膜原材料裁成5cm*5cm的样品,称其质量为m,置于装有油酸的玻璃瓶中,保证浸泡完全,盖上盖子,放于预热到65℃的烘箱中烘烤96h,取出,用无尘布擦拭表面油污后称其重量为m1,吸油率=(m1-m)/m*100%,详细数据见表3。
产品不良率测试方法:由对比例1、2以及实施例1的振膜制成发声装置各100只,滴加油酸后置于65℃的烘箱中烘烤96h,拆解产品后计算振膜变形产品的比例。
表3吸油率及产品不良率
振膜原材料 65℃*96h吸油率/% 产品不良率
对比例1 10% 100%
对比例2 15% 100%
实施例1 1% 0
实施例2 0.6% 0
实施例3 0.8% 0
由表3可以看出:相较对比例1、2中的热塑性弹性体类振膜原材,本发明实施例1-3所述浇注型聚硫橡胶制成的振膜的吸油率明显较低。
将对比例1、2以及实施例1-3的振膜分别通过UV胶水与发声装置的其他部件进行粘接固定,记录溶胀时间,见表4。
表4溶胀时间
振膜 Loctite 3334UV胶-溶胀时间
对比例1 10s
对比例2 16s
实施例1 500s
实施例2 600s
实施例3 800s
由表4可以看出:相较对比例1、2中的热塑性弹性体类振膜,本发明实施例1-3所述浇注型聚硫橡胶制成的振膜高达500s才发生溶胀,耐溶胀性能明显提高。
为验证本实施例产品性能,测试实施例1-3和对比例1、2中振膜的翘曲程度,具体测试方法为:在正常室温条件下用测试仪对产品进行测试,测试仪包括三部分:测试探头、显示器、和花岗岩平台,其中测试探头为非接触式位移传感器;测试时,将产品放置在花岗岩平台的三个支点上,上下两个测试探头按照相同轨迹同步扫描产品,记录测试探头到产品最近表面的距离,求出每个测试点两个测试探头的差值,其中差值的一半即是该测试点翘曲度的测试值,其中取各个测试点中最大的翘曲度的测试值定义为该产品的翘曲度。分别根据实施例1-3和对比例1、2的制备方法,每个实例制作100个平行产品,分别测试各平行产品的翘曲度,统计各平行产品翘曲度的分布情况,测试结果参见表4。
表5振膜翘曲结果
Figure BDA0002924949780000111
Figure BDA0002924949780000121
由表5可知,所述对比例1、2的振膜采用气压成型的方式制备而成,实施例1-3为本实施例所述浇注型聚聚硫橡胶制成的振膜,采用注塑方法制备,可明显看出,本实施例浇注型聚硫橡胶制成的振膜的翘曲程度明显优于传统的气压成型的热塑性弹性体振膜。
综上对比可知,本发明中的振膜,以液态聚硫橡胶和硫化剂为原料,液态聚硫橡胶为主链是饱和链且带有硫原子的液态聚合物;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到,相对于热塑性聚氨酯弹性体(TPU)振膜和热塑性聚酯类弹性体TPEE)复合振膜,本发明中的振膜具有长期耐热性能好、吸油率低、产品平整度好、耐溶胀性能高和抗翘曲性能好的优点,从而可以大大提升振膜的可靠性、结构稳定性和声学性能。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书所作的等效变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种振膜,其特征在于,所述振膜的原料包括液态聚硫橡胶和硫化剂,所述液态聚硫橡胶为主链是饱和链且带有硫原子的液态聚合物,位于液态聚硫橡胶端部的基团为巯基、羟基、卤素、多胺和酰胺基团中的任意一种;所述振膜通过将所述原料浇注进入振膜成型模具后,经交联反应制备得到;所述振膜在120℃的温度下烘烤120h后断裂伸长率变化率小于40%,所述振膜的吸油率小于12%,所述振膜的耐胶水溶胀时间大于50s。
2.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述液态聚硫橡胶的分子结构式为
Figure FDA0004242563040000011
其中,n为自然数,X为巯基、羟基、卤素、多胺和酰胺基团中的任意一种。
3.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述振膜的硬度为10~95A,所述振膜的厚度为10~300μm。
4.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述振膜的断裂伸长率大于300%,所述振膜的杨氏模量处于5~100MPa。
5.如权利要求1所述的振膜,其特征在于,所述液态聚硫橡胶的分子量为1000~6000,所述液态聚硫橡胶的重量份为100,所述硫化剂的重量份为1~10。
6.如权利要求5所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括0~60重量份的填料,所述填料包括炭黑、白炭黑、碳酸钙、硫化锌、铝粉、金红石型二氧化钛、陶土、云母中的至少一种。
7.如权利要求5所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括0~50重量份的增塑剂,所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、氯化联苯、氯化石蜡、烷基苯类中的至少一种。
8.如权利要求5所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括0.5~5重量份的促进剂,所述促进剂包括二硫代氨基甲酸盐类、秋兰姆类、黄原酸盐类、噻唑类、次磺酰胺类、胺类中的至少一种。
9.如权利要求5所述的振膜,其特征在于,所述原料还包括0.1~10重量份的防老剂,所述防老剂包括防老剂BLE、防老剂1010、防老剂DNP、防老剂AP的至少一种。
10.如权利要求1~9中任一项所述的振膜,其特征在于,所述硫化剂包括无机氧化物、无机过氧化物、无机氧化剂、有机过氧化剂或硫磺中的至少一种。
11.一种发声装置,其特征在于,包括如权利要求1~10中任一项所述的振膜。
CN202110134111.1A 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置 Active CN114827874B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110134111.1A CN114827874B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置
PCT/CN2021/135907 WO2022160943A1 (zh) 2021-01-29 2021-12-07 振膜及发声装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110134111.1A CN114827874B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114827874A CN114827874A (zh) 2022-07-29
CN114827874B true CN114827874B (zh) 2023-07-14

Family

ID=82526917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110134111.1A Active CN114827874B (zh) 2021-01-29 2021-01-29 振膜及发声装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114827874B (zh)
WO (1) WO2022160943A1 (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101544762A (zh) * 2009-04-30 2009-09-30 北京化工大学 一种端硅氢活性硅橡胶或氟硅橡胶的制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55140394A (en) * 1979-04-18 1980-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Diaphragm
JPS5778299A (en) * 1980-10-31 1982-05-15 Houyuu Gomme Kk Diaphragm for speaker
CA1204533A (en) * 1980-11-20 1986-05-13 Akitaro Nakahira Rubber material
US4552243A (en) * 1984-05-03 1985-11-12 Pioneer Industrial Components, Inc. Diaphragm material for acoustical transducer
JP4200599B2 (ja) * 1999-07-12 2008-12-24 オンキヨー株式会社 スピーカー用部材およびその製造方法
JP4011057B2 (ja) * 2004-11-02 2007-11-21 横浜ゴム株式会社 熱可塑性エラストマー
JP5662754B2 (ja) * 2010-09-28 2015-02-04 住友理工株式会社 誘電材料、その製造方法、それを用いたトランスデューサ
JP5941958B2 (ja) * 2014-09-30 2016-06-29 住友理工株式会社 トランスデューサ用誘電材料、およびその製造方法、並びにそれを用いたトランスデューサ
CN106817658A (zh) * 2017-01-12 2017-06-09 瑞声科技(沭阳)有限公司 振膜及发声器件
CN110708638B (zh) * 2019-10-31 2020-11-24 歌尔股份有限公司 一种用于微型发声装置的振膜及微型发声装置
CN110784807B (zh) * 2019-10-31 2021-07-06 歌尔股份有限公司 一种发声装置的振膜以及发声装置
CN111935602B (zh) * 2020-09-23 2021-01-22 歌尔股份有限公司 一种发声装置的振膜及其制备方法、发声装置
CN111923527A (zh) * 2020-09-23 2020-11-13 歌尔股份有限公司 一种扬声器的复合振膜及其制备方法、扬声器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101544762A (zh) * 2009-04-30 2009-09-30 北京化工大学 一种端硅氢活性硅橡胶或氟硅橡胶的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The use of liquid rubber in micromachining focussed on flexible large area biocompatible membranes;K. Verhaegen;《Proceedings of International Solid State Sensors and Actuators Conference》;第1423-1426页 *
新型官能化液体橡胶的合成及性能研究;曹允灿;《万方在线出版》;第1-67页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114827874A (zh) 2022-07-29
WO2022160943A1 (zh) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102636232B1 (ko) 음향 발생 장치의 진동판 및 음향 발생 장치
CN110708634B (zh) 发声装置的振膜以及发声装置
KR20210146373A (ko) 음향 발생 장치의 진동판 및 음향 발생 장치
CN110708636B (zh) 一种发声装置的振膜以及发声装置
CN114827871B (zh) 振膜及发声装置
CN114827874B (zh) 振膜及发声装置
CN114827873B (zh) 振膜及发声装置
WO2022160693A1 (zh) 振膜及发声装置
CN114827877B (zh) 振膜和发声装置
CN114827876B (zh) 振膜和发声装置
CN111923527A (zh) 一种扬声器的复合振膜及其制备方法、扬声器
CN114827878B (zh) 振膜和发声装置
CN114827879B (zh) 振膜和发声装置
US20230167282A1 (en) Diaphragm and sound generating device
CN114827875B (zh) 振膜和发声装置
CN114071328A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN114071327A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN116074704A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN116074700A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN116074705A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN116074706A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN116074708A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN116074702A (zh) 发声装置的振膜及发声装置
CN111923526A (zh) 一种扬声器的复合振膜及其制备方法、扬声器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant