CN114940824B - 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，振膜包括硅橡胶膜层，所述硅橡胶膜层含有网状聚合物，所述网状聚合物包含第一链段和第二链段，所述第一链段为所述第二链段为其中，网状聚合物中的至少一个所述第一链段中的R基团包含本申请的硅橡胶膜层中的第一链段中R与Si之间存在化学键，化学键能高，可以很好的限制第二链段的运动能力，第二链段中的作为侧基，具有高的刚性和空间位阻效应，通过该硅橡胶膜层制备得到的振膜具有高的阻尼性能，可显著降低振膜的THD失真，具有更优的声学性能。

Description

发声装置的振膜及其制备方法、发声装置
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
现有发声装置中，液态硅橡胶振膜具有易成型，回弹性好，耐热性好、耐老化性能好等特点，成为振膜发展的热点方向。
但液态硅橡胶振膜存在着如下的一些缺陷：
第一，硅橡胶分子链具有高柔顺性，且分子链极性低，空间位阻小，造成硅橡胶损耗因子低，一般常温损耗因子＜0.1，导致硅橡胶振膜的阻尼性差，扬声器的低频THD高，扬声器的声学性能差。
第二，硅橡胶中需添加补强填料来提升硅橡胶的模量、拉伸和撕裂强度且硅橡胶的损耗因子也会增加，由于扬声器具有低F0、大功率的要求，因此越来越多的低硬度、低模量的硅橡胶应用到扬声器中。但是硅橡胶的硬度降低，硅橡胶中的填料量会相应减少，从而造成硅橡胶的损耗因子进一步减低，阻尼性更差。
第三，现有技术中为了提升硅橡胶的阻尼性，会物理共混一些高阻尼的改性剂来提升硅橡胶的损耗因子，但在高温可靠性验证中，阻尼改性剂会迁移出来，造成硅橡胶阻尼变小，THD升高，声学性能不稳定等问题。
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，能够解决现有技术中的硅橡胶振膜的损耗因子低、高温可靠性差等技术问题。
本发明的另一目的在于提供上述振膜的制备方法，能够制备得到上述发声装置的振膜。
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，所述振膜包括硅橡胶膜层，所述硅橡胶膜层含有网状聚合物，所述网状聚合物包含第一链段和第二链段，所述第一链段为所述第二链段为/>
其中，所述网状聚合物中的至少一个所述第一链段中的R基团包含
根据本发明的一些实施例，所述网状聚合物中的至少一个所述第一链段中的R基团为-CH3、
根据本发明的一些实施例，所述网状聚合物中的所述第二链段的质量分数为2wt％～20wt％。
根据本发明的一些实施例，所述硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～10MPa，所述硅橡胶膜层的常温损耗因子≥0.15。
根据本发明第二方面实施例的发声装置的振膜的制备方法，包括以下步骤：在液态硅氧烷聚合物中添加接枝剂、增强填料、催化剂、抑制剂和防老剂，混合得到混合物料；将所述混合物料高温硫化成型，得到硅橡胶膜层；其中，所述硅氧烷聚合物为由链段一构成主链的无规聚合物，所述接枝剂为由链段二和链段三组成主链的无规聚合物；所述链段一为所述链段一中的的R2基团包含活性氢，所述链段二包含端乙烯基，链段三为所述接枝剂中所述链段二的端乙烯基接枝到所述硅氧烷聚合物的分子链上形成链段四，所述链段四为/>所述硅氧烷聚合物中至少一个所述链段四中的R包含/>
根据本发明的一些实施例，所述硅氧烷聚合物中具有多个所述R2基团，多个所述R2基团包括-CH3、-H或中的至少两个。
根据本发明的一些实施例，多个所述R2基团还包括
根据本发明的一些实施例，所述接枝剂中至少一个所述链段二为
根据本发明的一些实施例，所述接枝剂为丁二烯-苯乙烯无规共聚物。
根据本发明的一些实施例，所述液态硅氧烷聚合物分子量为500～20000，所述接枝剂的分子量为500～15000。
根据本发明的一些实施例，所述催化剂为铂金催化剂，所述催化剂的质量分数为0.05wt％～1wt％。
根据本发明的一些实施例，所述防老剂包括四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂、β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,6-二叔丁基苯酚、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一个。
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，由于第一链段中的R与Si之间存在化学键，化学键能高，可以很好的限制第二链段的运动能力，有效的防止第二链段迁移到表面，从而失去对硅橡胶膜层的有益改性效果。并且，第二链段中的作为侧基，具有高的刚性和空间位阻效应，硅橡胶膜层在震动过程中，第一链段和第二链段，第二链段和第二链段之间相互摩擦、牵扯，可明显提升硅橡胶膜层的损耗因子。根据上述实施例的硅橡胶膜层制备得到的硅橡胶振膜，具有高的阻尼性能，可显著降低振膜的THD失真，具有更优的声学性能。
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为根据本发明的对比例和实施例的振膜在经150℃老化10H热老化前后损耗因子变化图；
图2为根据本发明的对比例1、对比例2和实施例3的振膜在老化前的THD变化图；
图3为根据本发明的对比例1、对比例2和实施例3的振膜在老化后的THD变化图；
图4为根据本发明的一个实施例的发声装置的结构示意图。
附图标记
扬声器振动单元100；
折环部11；球顶部12。
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硅橡胶膜层，硅橡胶膜层含有网状聚合物，网状聚合物包含第一链段和第二链段，第一链段为第二链段为
其中，网状聚合物中的至少一个第一链段中的R基团包含
换言之，根据本发明实施例的发声装置的振膜包括至少一层硅橡胶膜层，也就是说，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，振膜包括至少一层硅橡胶膜层，振膜可以由本申请的硅橡胶膜层与其他材料的膜层复合而成。可选地，当振膜中含有多层硅橡胶膜层时，相邻的两层硅橡胶膜层之间可以间隔设置，即相邻的两层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。
可选地，振膜包括硅橡胶膜层和其他层，其他层为热塑性弹性体层或工程塑料层或胶膜层中的一种或多种。其中热塑性弹性体层包括：聚酯热塑性弹性体、聚氨酯热塑性弹性体、聚烯烃热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体、聚氯乙烯热塑性弹性体中至少一种。其中工程塑料层包括：工程塑料层为包括聚酰胺，聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、聚醚醚酮中的至少一种。胶膜层包括丙烯酸胶膜、硅胶胶膜中的至少一种。
其中，网状聚合物中的第一链段可以为网状聚合物中的第二链段可以为/>网状聚合物中可以包括多个第一链段，多个第一链段中的至少一个第一链段中的R基团包含/>
由于第一链段中的R与Si之间存在化学键，化学键能高，可以很好的限制第二链段的运动能力，有效的防止第二链段迁移到表面，从而失去对硅橡胶膜层的有益改性效果。并且，第二链段中的作为侧基，具有高的刚性和空间位阻效应，硅橡胶膜层在震动过程中，第一链段和第二链段，第二链段和第二链段之间相互摩擦、牵扯，可明显提升硅橡胶膜层的损耗因子。根据上述实施例的硅橡胶膜层制备得到的硅橡胶振膜，具有高的阻尼性能，可显著降低硅橡胶振膜的THD失真，具有更优的声学性能。
根据本申请的一个实施例，网状聚合物中的至少一个第一链段中的R基团为-CH3、
也就是说，在网状聚合物中的多个第一链段中的一个第一链段中的R基团包含的基础上，该第一链段中的R基团或者又一个第一链段中的R基团为-CH3、此外，网状聚合物至少包括第一链段和第二链段，第一链段和第二链段可以分别包括多种选择，例如，第一链段为/>网状聚合物中包括多个第一链段，其中一个第一链段为/>又一个第一链段中的R基团选用-CH3、/>因此，主要包括第一链段和第二链段的网状聚合物也可以包括多种组合。例如，网状聚合物可以为至少包括以下链段的组合：
组合一
组合二
组合三
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和第二链段的示意性说明，并不限定网状聚合物仅仅只是可以由上述四种示例组合而成。例如，网状聚合物还可以采用如下组合，一个第一链段中的R基团为-CH3，又一个第一链段中的R基团为再一个第一链段中的R基团为/>
根据本申请的一个实施例，网状聚合物中的第二链段的质量分数为2wt％～20wt％。也就是说，在网状聚合物中，第二链段的质量分数为2wt％～20wt％，例如，第二链段的质量分数为2wt％、5wt％、8wt％、9wt％、10wt％、15wt％或20wt％等。需要进行说明的是，如果第二链段的质量分数大于20wt％，那么虽然增加质量分数，阻尼性能会上升，但是也会同时导致耐温性能下降；如果第二链段的质量分数小于2wt％，会导致阻尼性能低，不能够满足产品使用需求。进一步地，第二链段的质量分数为5wt％～15wt％。通过采用该数值范围的第二链段有利于综合考虑阻尼性能和耐温性。
在本申请的一些具体实施方式中，硅橡胶膜层的硬度为25A～75A，也就是说，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，可以调节链段的数量和比例，或者通过添加添加剂等方式来改变其硬度，使得硅橡胶膜层的硬度在25A～75A之间可以选择，例如硅橡胶膜层的硬度为25A、30A、35A、40A、45A、50A、60A、70A或75A等。通过采用25A～75A范围的硬度，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。
根据本申请的一个实施例，硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～10MPa，具体可以根据振膜的需求进行调整，例如1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa或10MPa等。通过使硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～10MPa，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，硅橡胶膜层的常温损耗因子≥0.15，例如，损耗因子可以为0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2或者0.21等。采用该范围的常温损耗因子的硅橡胶膜层，可以优化振膜的性能。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。
本申请还提供了一种发声装置的振膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：在液态硅氧烷聚合物中添加接枝剂、增强填料、催化剂、抑制剂和防老剂，混合得到混合物料；将混合物料高温硫化成型，得到硅橡胶膜层。
其中，硅氧烷聚合物为由链段一构成主链的无规聚合物，接枝剂为由链段二和链段三组成主链的无规聚合物。本领域技术人员可知的是，相比于嵌段聚合的聚合物，无规聚合的聚合物的结构有更多的链段组合可能性。此外，链段一为链段一中的的R2基团包含活性氢，链段二包含端乙烯基，链段三为/>接枝剂中链段二的端乙烯基接枝到硅氧烷聚合物的分子链上，形成链段四，链段四为/>硅氧烷聚合物中至少一个链段四中的R包含/>
换言之，根据本发明实施例的发声装置的振膜的制备方法可以包括制备硅橡胶膜层，在通过硅橡胶膜层制备振膜，其中制备硅橡胶膜层的方法可以包括在液态硅氧烷聚合物中添加接枝剂、增强填料、催化剂、抑制剂和防老剂，经过混合均匀后得到混合物料，然后将混合物料高温硫化成型，得到硅橡胶膜层，通过硅橡胶膜层制备得到所需振膜。
其中，硅氧烷聚合物可以为由链段一为主链的无规聚合物，接枝剂可以为由链段二和链段三组成主链的无规聚合物。具体地，链段一为链段一中的的R2基团包含活性氢，链段二包括端乙烯基，活性氢能够与端乙烯基发生加成反应，也就是说，链段二中的端乙烯基结构具有高反应活性，可以与硅氧烷聚合物分子链形成化学键结构，形成链段四结构，链段四为/>链段四中的R包含链段一中的活性氢和链段二中的端乙烯基反应得到的/>也就是说，在混炼成型过程中，接枝剂接枝到硅氧烷聚合物的分子链上，形成链段四结构。
下面对接枝剂的链段二中的端乙烯基和硅氧烷聚合物的分子链反应的机理进行举例说明。
例如，链段二为端乙烯基/>可同硅氧烷聚合物中的硅氢键/>反应，从而将接枝剂接枝到硅氧烷聚合物分子链上，形成接枝聚合物。
反应式大致如下：
此时，得到的至少一个链段四中的R为/>
通过上述反应式可见，接枝剂的链段二中的端乙烯基结构具有高反应活性，可同硅氧烷聚合物的分子链形成化学键结构，接枝剂与液体硅氧烷聚合物的分子链形成的化学键可有效的限制接枝剂迁移，形成的硅橡胶膜层具有更高的稳定性和持久性。并且，接枝剂可降低硅橡胶膜层的硬度，满足低F0和大功率的要求。
将本申请的振膜与现有的通过添加阻尼改性剂的振膜进行对比，现有技术的高阻尼改性剂是简单物理共混的一些高阻尼材料，此类材料虽然也具有阻尼改性效果，但在可靠性验证过程中，易迁移到振膜表面，从而失去阻尼效果。而本申请的接枝剂本身就具有高的阻尼性，并且接枝剂主要由两部分组成，链段二主要同链段一形成化学键结构，链段三具有好的阻尼性。两者的功能是链段二通过化学键作用限制接枝剂迁移，链段三可以持续的发挥阻尼效果。
其中，链段四中的R与Si之间存在化学键，化学键能高，可以很好的限制链段三的运动能力，有效的防止链段三迁移到表面，从而失去对硅橡胶膜层的有益改性效果。并且，链段三中的作为侧基，具有高的刚性和空间位阻效应，硅橡胶膜层在震动过程中，链段四和链段三，链段三和链段三之间相互摩擦、牵扯，可明显提升硅橡胶膜层的损耗因子。由此，根据本发明实施例的振膜的制备方法，通过接枝剂的链段二中的端乙烯基和硅氧烷聚合物的分子链反应，防止阻尼改性剂迁移，增大硅橡胶膜层的阻尼，降低THD。
在本申请的一些具体实施方式中，硅氧烷聚合物中具有多个R2基团，多个R2基团包括-CH3、-H或中的至少两个。也就是说，硅氧烷聚合物中至少两个链段一中的一个链段一的R2基团为-CH3、-H和/>中的一个，另一个链段一的R2基团为-CH3、-H和中的又一个。例如，硅氧烷聚合物包括多个链段一，其中一个链段一中的R2基团为-CH3，又一个R2基团为-H，再一个R2基团为/>其中需要说明的是，在R2基团为/>时，经过反应双键可以变为单键。
根据本申请的一个实施例，多个R2基团还包括 也就是说，在硅氧烷聚合物中多个链段一中的R2基团包括-CH3、-H和/>中的至少两个的基础上，硅氧烷聚合物中的又一个链段一中的R2基团选用/>例如，硅氧烷聚合物包括如下情况，情况一：硅氧烷聚合物中的一个链段一中的R2基团为-CH3，又一个链段一中的R2基团为-H，再一个链段一中的R2基团为/>另一个链段一中的R2基团为/>情况二、硅氧烷聚合物中的一个链段一中的R2基团为-CH3，又一个链段一中的R2基团为-H，再一个链段一中的R2基团为/>另一个链段一中的R2基团为情况三、硅氧烷聚合物中一个链段一中的R2基团为-CH3，又一个链段一中的R2基团为-H，再一个链段一中的R2基团为/>另一个链段一中的R2基团为此外还有一个链段一中的R2基团为/>需要说明的是，上述多个组合仅仅只是对硅氧烷聚合物中的链段一的示意性说明，并不限定链段一仅仅只是可以由上述三种示例组合而成。
根据本申请的一个实施例，接枝剂中至少一个链段二为 也就是说，接枝剂中的多个链段二中的至少一个链段二具有端乙烯基结构，接枝剂中的多个链段二可以包括如下几种情况：情况一、接枝剂中的链段二为情况二、接枝剂中的一个链段二为端乙烯基/>又一个链段二为/>情况三、链段二包括/>需要说明的是，上述多个组合仅仅只是对接枝剂中的链段二的示意性说明，并不限定链段二仅仅只是可以由上述四种示例组合而成。
在本申请的一些具体实施方式中，接枝剂为丁二烯-苯乙烯无规共聚物，也就是说，接枝剂选用丁苯橡胶，具有来源广泛，原料生产成本低等优点。
根据本申请的一个实施例，液态硅氧烷聚合物分子量为500～20000。其中需要说明的是，如果硅氧烷聚合物的分子量＜500，硅氧烷聚合物粘度小，易混合，但成型后的硅橡胶膜层强度低，性能差，使用价值不高；如果硅氧烷聚合物的分子量＞20000，硅氧烷聚合物的粘度大，不易混合均匀，且成型过程注胶困难，难以生产。而在本实施例中，通过限定液态硅氧烷聚合物的分子量可以在500～20000之间，在此分子量范围内，硅氧烷聚合物为液态，可采用注塑工艺成型，有利于提高生产效率，降低生产成本。
根据本申请的一个实施例，接枝剂的分子量为500～15000。如果接枝剂的分子量＜500时，会有聚合物合成工艺困难的缺陷；如果分子量＞15000时，粘度过大，会导致接枝剂同硅氧烷聚合物混合困难，易造成分布不均，导致产品性能一致性差。而在本实施例中，通过将限定接枝剂的分子量在500～15000的范围内，此分子量范围内，接枝剂为液态，有利于接枝剂同液体硅氧烷聚合物混合均匀。
在本申请的一些具体实施方式中，催化剂为铂金催化剂。其中需要说明的是，铂金催化剂主要包括三种：第一种类型：氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)溶解到乙醇、异丙醇以及四氢呋喃等有机溶剂中，让其相互作用形成配合物，称为“Speier催化剂”，这种催化剂制作简便快捷、使用方便；第二种类型：铂催化剂是铂与乙烯基双封头的络合物，称为卡斯特催化剂(Karstedt’s catalyst)，其反应活性高，能稳定地储存，且与各类型聚硅氧烷的相容性好，是加成型有机硅离型剂中应用最为广泛的催化剂；第三种类型：铂催化剂，是氯铂酸除了和另外一些不饱和化合物形成络合物，还与酮类、环戊二烯、酯类、醇类、冠醚、含杂原子冠醚以及聚硅氧烷等形成络合物，用作催化剂。
可选地，催化剂的质量分数为0.05wt％～1wt％，例如催化剂的质量分数为0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％或1wt％。进一步地，催化剂的质量分数为0.05wt％～0.2wt％。其中需要说明的是，如果催化剂量太少，催化效率低，硅橡胶的硫化时间长，振膜成型效率低；硅橡胶自身的导热率低，在搅拌过程中易产生热量，导致温度升高；如果催化剂的量过大，易导致硅橡胶在混合过程中即产生交联反应，从而导致硅橡胶粘度增大，并产生凝胶，从而失效。
根据本申请的一个实施例，防老剂为受阻酚类抗氧剂。在本申请的一些具体实施方式中，防老剂包括四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂、β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,6-二叔丁基苯酚、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一个。其中需要说明的是，改性硅橡胶振膜在高温可靠性过程中易老化降解，通过加入防老剂可以提升改性硅橡胶的热老化性能。
可选地，防老剂的质量分数为0.5wt％～2wt％，例如防老剂的质量分数为0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％或2.0wt％等。可选地，防老剂的质量分数为0.5wt％～1wt％。如果防老剂的量太少，起不到改善热老化性能的作用；如果防老剂的量过大，会导致硅橡胶膜层固化时间增加，且导致成本增加。
在本申请的一些具体实施方式中，在制备振膜时，通过模压或者注塑工艺成型出硅橡胶膜层，而后将硅橡胶膜层组装成发声装置。例如，将各组分采用静态混合器或捏合机或行星搅拌机进行混合均匀，然后采用模压或者注塑工艺成型振膜，而后组装成扬声器模组。由此，通过采用常规工序，可选择性强，通用性高，流程简单，适合推广使用。
根据本申请的一个实施例，在液态硅氧烷聚合物中还添加了增强填料部分。其中，硅橡胶生胶的分子链柔顺性高，玻璃化转变温度一般都低于-120℃～70℃，如不添加填料，硅橡胶硫化后的模量一般在0.1MPa～0.5MPa之间，制作的振膜顺性高，挺度差，振膜在大振幅振动过程中极易产生偏振，导致产品失真。增强填料的硬度大，模量高，耐温性好，可显著提升橡胶的硬度、模量、拉伸强度、耐温性及阻尼性能。其中，增强填料包括碳类材料、二氧化硅、硅酸盐、碳酸盐、金属氧化物、金属氢氧化物等填料具有很好的补强效果，其中碳类材料包括炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管等，二氧化硅包括气相法二氧化硅，沉淀法二氧化硅等；填料的形状可为球形、类球形、片状、纤维状、晶须状等，片状、纤维状填料的补强效果优于球形、类球形填料；填料的粒径越小，比表面积越大，补强效果越好；
可选地，填料的质量分数为1wt％～40wt％，例如填料的质量分数为1wt％、2wt％、10wt％、15wt％、20wt％、30wt％、35wt％或40wt％等。当填料质量分数过少，对橡胶的补强效果差，造成硅橡胶的模量小，耐温性差，振膜在大振幅振动过程中易偏振造成失真。
可选地，抑制剂选用炔醇类化合物，例如选用3-甲基-1-丁炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔基-1-环己醇或3-苯基-1-丁炔-3-醇等。
本发明还公开了一种发声装置，该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，振膜为上述任一实施例的振膜。
本发明还公开了一种发声装置，该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，第二振膜为上述任一实施例的振膜。
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4所示，在本发明的一个具体示例中，折环部11向音圈侧凸起，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。发声振膜由折环部11和球顶部12组成，硅橡胶膜层制备的振膜可位于折环部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1
采用100份甲基乙烯基硅氧烷聚合物、1份含氢硅油、15份增强填料(选用二氧化硅)、0.1份催化剂(选用氯铂酸)、0.03份抑制剂(选用3-甲基-1-丁炔-3-醇)、0.5份防老剂(选用四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂)作为原料。硫化后形成振膜材料，组装成产品。
对比例2
采用100份甲基乙烯基硅氧烷聚合物、1份含氢硅油、15份增强填料(选用二氧化硅)、0.1份催化剂(选用氯铂酸)、0.03份抑制剂(选用3-甲基-1-丁炔-3-醇)、15份阻尼改性剂(市售)、0.5份防老剂(选用四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂)作为原料。硫化后形成振膜材料，组装成产品。
实施例1
采用100份甲基乙烯基硅氧烷聚合物和1份含氢硅油作为液态硅氧烷聚合物(含氢硅油作为链段一，具有活性氢)、15份增强填料(选用二氧化硅)、0.1份催化剂(选用氯铂酸)、0.03份抑制剂(选用3-甲基-1-丁炔-3-醇)、10份丁二烯-苯乙烯无规共聚物(作为接枝剂，含有链段二和链段三)、0.5份防老剂(选用四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂)作为原料。硫化后形成振膜材料，组装成产品。
实施例2
采用100份甲基乙烯基硅氧烷聚合物和1份含氢硅油作为液态硅氧烷聚合物(含氢硅油作为链段一，具有活性氢)、15份增强填料(选用二氧化硅)、0.1份催化剂(选用氯铂酸)、0.03份抑制剂(选用3-甲基-1-丁炔-3-醇)、20份丁二烯-苯乙烯无规共聚物(作为接枝剂，含有链段二和链段三)、0.5份防老剂(选用四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂)作为原料。硫化后形成振膜材料，组装成产品。
实施例3
采用100份甲基乙烯基硅氧烷聚合物和1份含氢硅油作为液态硅氧烷聚合物(含氢硅油作为链段一，具有活性氢)、15份增强填料(选用二氧化硅)、0.1份催化剂(选用氯铂酸)、0.03份抑制剂(选用3-甲基-1-丁炔-3-醇)、30份丁二烯-苯乙烯无规共聚物(作为接枝剂，含有链段二和链段三)、1份防老剂(选用四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂)作为原料。硫化后形成振膜材料，组装成产品。
实施例4
采用100份甲基乙烯基硅氧烷聚合物和1份含氢硅油作为液态硅氧烷聚合物(含氢硅油作为链段一，具有活性氢)、15份增强填料(选用二氧化硅)、0.1份催化剂(选用氯铂酸)、0.03份抑制剂(选用3-甲基-1-丁炔-3-醇)、45份丁二烯-苯乙烯无规共聚物(作为接枝剂，含有链段二和链段三)、2份防老剂(选用四[β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂)作为原料。硫化后形成振膜材料，组装成产品。
在将对比例的原料制备振膜产品时，将对比例1和对比例2的原料均采用物理共混工艺改性。在将实施例的原料制备振膜产品时，可以将甲基乙烯基硅氧烷聚合物、含氢硅油、二氧化硅、防老剂、接枝剂利用捏合机混合均匀，而后加入抑制剂、催化剂混合均匀；将混合好的材料利用模压工艺硫化成振膜，组成成产品。其中，对比例和实施例的原料如表一所示。
表一配比表
对上述对比例和实施例制备相同F0的振膜产品，而后评测振膜产品的THD性能等，得到的结果如图1至图3以及表二所示。其中表二为材料老化前后硬度及损耗因子变化规律示意表。
表二材料老化前后硬度及损耗因子变化规律
将对比例1和对比例2进行比较，可知对比例1和对比例2中其他组分和含量均相同，不同之处在于对比例2中含有15份的阻尼改性剂。通过表二可知，热老化前，对比例2的损耗因子为0.18，对比例1的损耗因子为0.09；热老化后，对比例2的损耗因子为0.09，对比例1的损耗因子为0.09。
也就是说，在热老化前，由于对比例1的损耗因子较低(老化前损耗因子为0.09)，故而制成的扬声器低频THD高，振膜的失真较高，声学性能一般。而对比例2的阻尼改性剂同其它材料采用物理共混工艺改性，在老化前，对比例2的损耗因子为0.18，相对于老化前的对比例1而言，老化前的对比例2可提升硅橡胶的损耗因子。如图2所示，对比例2的低频THD性能优于未添加阻尼改性剂的对比例1。
但经150℃老化10h后，对比例2的损耗因子从热老化前的0.18降低至0.09，即热老化后对比例2的常温损耗因子明显减小，失去改性效果。因为普通阻尼改性剂是通过简单物理共混工艺制备，阻尼改性剂在高温作用下会迁移出硅橡胶膜层，导致硅胶膜膜层的阻尼降低。从图1和图3中可以看出，相对于热老化后的对比例1，热老化后的对比例2的损耗因子明显变小，对比例2的低频THD明显升高，导致扬声器的声学性能变差；
由此可见，虽然现有的通过添加阻尼改性剂的振膜能够在热老化前提高损耗因子，但是在经过高温后，由于对比例2中的阻尼改性剂在高温下容易迁移，因此即使热老化前的对比例2的损耗因子大于热老化前的对比例1的损耗因子，但是热老化后的对比例2对应的损耗因子相较于热老化前没有得到提高或者保持，甚至还降低了。
下面将对比例和实施例进行比较，通过表一可知，对比例中不含有接枝剂，也就是丁二烯-苯乙烯无规共聚物。实施例1至实施例4中的变量为接枝剂的含量，例如实施例1中的丁二烯-苯乙烯无规共聚物的含量为10份，实施例2中的丁二烯-苯乙烯无规共聚物的含量为20份，实施例3中的丁二烯-苯乙烯无规共聚物的含量为30份，实施例4中的丁二烯-苯乙烯无规共聚物的含量为45份。除此以外，实施例1和实施例2中的防老剂为0.5份，实施例3中的防老剂为1份，实施例4中的防老剂为2份。
将实施例1至实施例4分别与对比例1和对比例2进行对比，结合表一和表二可以看出，实施例1至实施例4中含有接枝剂，对比例1和对比例2均不含有接枝剂，对比例2含有阻尼改性剂。在热老化前，对比例1的损耗因子为0.09，对比例2的损耗因子为0.18，实施例1的损耗因子为0.17，实施例2的损耗因子为0.19，实施例3的损耗因子为0.22，实施例4的损耗因子为0.24，可见，在热老化前，除了对比例1以外，对比例2、实施例1至实施例4均具有较高的损耗因子。在热老化后，对比例1的损耗因子为0.09，对比例2的损耗因子为0.09，实施例1的损耗因子为0.17，实施例2的损耗因子为0.19，实施例3的损耗因子为0.22，实施例4的损耗因子为0.24，可见，在热老化后，除了对比例2以外，对比例1、实施例1至实施例4均保持较高的损耗因子。
将实施例1和实施例2进行比较，如表一所示，可见，除了丁二烯-苯乙烯无规共聚物的含量不同，其他组分和对应的含量均相同。如表二所示，热老化前，实施例1的损耗因子为0.17，实施例2的损耗因子为0.19；热老化后，实施例1的损耗因子为0.17，实施例2的损耗因子为0.19，可见，由于实施例2中含有20份的丁二烯-苯乙烯无规共聚物，实施例1中含有10份的丁二烯-苯乙烯无规共聚物，即实施例2中的接枝剂的含量较大，有利于提升损耗因子。
下面以实施例3、对比例1和对比例2为例比较产品的声学性能。
将实施例3和对比例1、对比例2进行对比，结合表一和表二可以看出，实施例3中含有接枝剂，对比例1和对比例2均不含有接枝剂，对比例2含有阻尼改性剂。
在热老化前，实施例3的损耗因子为0.22，对比例1的损耗因子为0.09，对比例2的损耗因子为0.18。可见，实施例3中的接枝剂可明显提升硅橡胶膜层损耗因子。从图2中可以看出，将对比例1、对比例2和实施例3的老化前的THD进行对比，得到实施例3对应的低频THD性能低，具有好的声学性能。
在热老化后，实施例3的损耗因子为0.22，对比例1的损耗因子为0.09，对比例2的损耗因子为0.09。由于实施例3中的接枝剂可同硅氧烷聚合物形成化学键结构，可限制接枝剂的迁移，故而在经150℃老化10h后，可依然保持高的损耗因子，具有好的阻尼性。从图3中可以看出，经150℃老化10h后，将对比例1、对比例2和实施例3的老化后的THD进行对比，得到实施例3对应的低频THD性能低，扬声器失真小，具有好的声学性能。
总而言之，本申请实施例的振膜中含有第一链段和第二链段，由于第一链段中的R与Si之间存在化学键，化学键能高，可以很好的限制第二链段的运动能力，有效的防止第二链段迁移到表面，并且第二链段具有高的刚性和空间位阻效应，本申请的振膜耐高温，具有高的阻尼性能，可显著降低硅橡胶振膜的THD失真，具有更优的声学性能。
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 (13)

1.一种发声装置的振膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在由甲基乙烯基硅氧烷聚合物和含氢硅油组成的液态硅氧烷聚合物中添加接枝剂、增强填料、催化剂、抑制剂和防老剂，混合得到混合物料；
将所述混合物料高温硫化成型，得到硅橡胶膜层；
其中，所述液态硅氧烷聚合物为由链段一构成主链的无规聚合物，所述接枝剂为由链段二和链段三组成主链的无规聚合物；
所述链段一为，所述链段一中的的R2基团包含活性氢，
所述链段二包含端乙烯基，所述链段三为，
所述接枝剂中所述链段二的端乙烯基接枝到所述液态硅氧烷聚合物的分子链上形成链段四，所述链段四为，所述液态硅氧烷聚合物中至少一个所述链段四中的R包含/>。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液态硅氧烷聚合物中具有多个所述R2基团，多个所述R2基团包括或/>。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，多个所述R2基团还包括或/>。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述接枝剂中至少一个所述链段二为或/>。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述接枝剂为丁二烯-苯乙烯无规共聚物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液态硅氧烷聚合物分子量为500～20000，所述接枝剂的分子量为500～15000。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为铂金催化剂，所述催化剂的质量分数为0.05wt%～1wt%。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述防老剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇抗氧剂、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,6-二叔丁基苯酚、1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一个。
9.一种根据权利要求1所述的制备方法制备的发声装置的振膜，其特征在于，所述振膜包括硅橡胶膜层，所述硅橡胶膜层由甲基乙烯基硅氧烷聚合物和含氢硅油组成的液态硅氧烷聚合物中添加接枝剂、增强填料、催化剂、抑制剂和防老剂后硫化成型，所述硅橡胶膜层含有网状聚合物，所述网状聚合物包含第一链段和第二链段，所述第一链段为，所述第二链段为/>；
其中，所述网状聚合物中的至少一个所述第一链段中的R基团包含，所述网状聚合物中的至少一个所述第一链段中的R基团为/>、/>或。
10.根据权利要求9所述的发声装置的振膜，其特征在于，所述网状聚合物中的所述第二链段的质量分数为2wt%～20wt%。
11.根据权利要求9所述的发声装置的振膜，其特征在于，所述硅橡胶膜层的拉伸强度为1MPa～10MPa，所述硅橡胶膜层的常温损耗因子≥0.15。
12.一种发声装置，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9-11中任一项所述的振膜。
13.一种发声装置，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9-11中任一项所述的振膜。
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