CN115209334B

CN115209334B - 发声装置的壳体、发声装置及电子设备

Info

Publication number: CN115209334B
Application number: CN202211112668.6A
Authority: CN
Inventors: 姜龙; 周厚强; 王婷; 李春
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2022-09-14
Filing date: 2022-09-14
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2042-09-14
Also published as: CN115209334A

Abstract

本发明公开了一种发声装置的壳体、发声装置及电子设备，发声装置的壳体的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，所述改性聚酰胺材料包含交联聚合物，所述交联聚合物含有第一链段、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

，其中，m、n、o、p、q均为自然数，m为4～13，n为0～12，o为0～12，p为0～12，q为0～12，3≤n+o≤12，3≤p+q≤12。本发明的发声装置的壳体，其至少一部分由改性聚酰胺材料制成，改性聚酰胺材料包含交联聚合物，交联聚合物含有第一链段、第二链段和第三链段，由此可以使壳体具有密度小以及模量稳定性高的优点。

Description

发声装置的壳体、发声装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电声技术领域，更具体地，涉及一种发声装置的壳体，以及使用该壳体的发声装置，以及使用该发声装置的电子设备。

背景技术

随着电声技术领域的发展，电声器件逐渐向着轻薄化、智能化、大功率化、高频化的方向发展。

传统的扬声器外壳通常采用PA（尼龙，又称为聚酰亚胺）材料经过注塑形成，由于PA材料的玻璃化转变温度低，并且模量低、模量稳定性差、密度大，并且随着温度变化PA材料的储能模量的变化量大，导致通过PA材料制备的外壳具有重量大、稳定性差、强度低等缺陷。

因此，需要一种新的技术方案，以满足PA材料的玻璃化转变温度提高、通过PA材料制备得到的外壳的模量稳定性高、外壳重量轻等需求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种发声装置的壳体，能够解决背景技术中的传统PA材料制备得到外壳模量稳定性差、强度低的技术问题。

本发明的又一个目的在于提供上述壳体和发声单体组成的发声装置。

本发明的再一个目的在于提供包括上述发声装置的电子设备。

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壳体，所述壳体的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，所述改性聚酰胺材料包含交联聚合物，所述交联聚合物含有第一链段、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

，其中，m、n、o、p、q均为自然数，m为4～13，n为0～12，o为0～ 12，p为0～12，q为0～12，3≤n+o≤12，3≤p+q≤12。

根据本发明的一些实施例，所述改性聚酰胺材料的原料包括聚酰胺材料，所述聚酰胺材料具有所述第一链段和所述第二链段，经过对所述聚酰胺材料的辐照，形成所述第三链段。

根据本发明的一些实施例，所述聚酰胺材料通过电子束或γ射线进行辐照，辐照剂量为30KGy～250KGy。

根据本发明的一些实施例，所述原料包括助交联剂，所述助交联剂为多乙烯基助交联剂。

根据本发明的一些实施例，所述助交联剂包括分子链段

和

中的至少一种，其中，u、v、w为＞0 的整数，m、n、o、p分别为＞0的整数；R₁为

，R₂为

，R₃为

， R₄为

，M₁为

或

，M₂为

或

，M₃为

、

和

中的一个。

根据本发明的一些实施例，所述助交联剂的含量占所述原料的总重的1wt%～10wt%。

根据本发明的一些实施例，所述助交联剂包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的凝胶率不小于25%。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括增强剂，所述增强剂包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、高分子纤维中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述增强剂的含量占所述原料的总重的10wt%～40wt%。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括减重剂，所述减重剂包括无机空心微珠和有机空心微珠中的至少一种；其中，所述无机空心微珠包括玻璃空心微珠和/或陶瓷空心微珠；且/或，所述有机空心微珠包括酚醛空心微珠和/或聚苯乙烯空心微珠。

根据本发明的一些实施例，所述减重剂的含量占所述原料的总重的10wt%～30wt%。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括防老剂，所述防老剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂1098，抗氧剂1135，抗氧剂944，抗氧剂622，抗氧剂783，抗氧剂791，抗氧剂PS800,抗氧剂PS802，抗氧剂168，抗氧剂126，抗氧剂626，抗氧剂FS304，抗氧剂FS102中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述防老剂的含量占所述原料的总重的0.5wt%～2wt%。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的密度为0.80g/cm³～1.2g/cm³；且/或，所述壳体的弯曲模量不小于3Gpa。

根据本发明的一些实施例，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体与所述第二子壳体粘接或者一体注塑成型，所述第一子壳体由所述改性聚酰胺材料制成，所述第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

根据本发明第二方面实施例的发声装置，包括上述任一所述的发声装置的壳体。

根据本发明第三面实施例的电子设备，包括根据上述实施例所述的发声装置。

根据本发明实施例的发声装置的壳体的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，改性聚酰胺材料包含交联聚合物，交联聚合物中含有第三链段

，使得具有交联结构的改性聚酰胺材料具有较高的凝胶率，能够提高改性聚酰胺材料的玻璃化转变温度和模量稳定性，从而使得通过改性聚酰胺材料制成的发声装置的壳体具有较高的玻璃化转变温度和模量稳定性，显著降低了改性聚酰胺材料的储能模量随温度的变化量，减小了壳体的尺寸变化量，提升了壳体的尺寸稳定性。并且，通过采用第三链段实现网络交联，能够降低外界水的扩散速度，使水难以通过壳体，进而使得壳体的吸水率减小，壳体的尺寸稳定性增加。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的发声装置的结构示意图。

附图标记

发声装置100；

壳体10；上壳11；下壳12；

发声单体20。

具体实施方式

现在将参照附图来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。

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，决不作为对本发明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。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的发声装置100的壳体10，其中，发声装置100可以为扬声器模组。

根据本发明实施例的发声装置100的壳体10的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，改性聚酰胺材料包含交联聚合物，交联聚合物含有第一链段、第二链段和第三链段，第一链段为

，第二链段为

，第三链段为

，其中，m、 n、o、p、q均为自然数，m为4～13，n为0～12，o为0～12，p为0～12，q为0～12，3≤n+o≤12，3≤ p+q≤12。

也就是说，发声装置100的壳体10的全部或者部分可以主要通过改性聚酰胺材料制备得到，其中改性聚酰胺材料中包含交联聚合物，在交联聚合物中同时含有第一链段、第二链段和第三链段，第一链段为

，第二链段为

，第三链段为

，其中，m、n、o、p、q均为自然数，m为4～13，n为0～12，o为0～12，p为0～12，q 为0～12，3≤n+o≤12，3≤p+q≤12。由于交联聚合物包含第三链段，而第三链段为

，即在第三链段中包括至少两个长分子链，两个长分子链之间可以通过C-C化学键相连接，因此交联聚合物为具有三维网状结构的网状聚合物，形成交联结构。

一方面，改性聚酰胺材料的交联度可以通过凝胶率进行表征，凝胶率是指一定量橡胶所含不溶于苯的凝胶的比率，用百分数表示。如果凝胶率越高，则说明交联度也越高。其中，凝胶率的测试方法可以采用如下步骤：将1g的包括聚酰胺材料的初胚体和辐照处理后的壳体10样品剪碎，分别称取1g，分别加入100mL甲酸分析纯溶剂，在60℃超声溶解8h，过滤后收集甲酸不溶物，烘干至恒重，按如下公式计算凝胶率：凝胶率=（b-a）/（1-a）×100%，其中a为初胚体样品在甲酸中不溶物的质量（g），b为辐照处理后的壳体10样品甲酸不溶物的质量（g）。

又一方面，如果聚合物分子交联，减少自由体积，分子链运动受阻，柔性降低，使得玻璃化转变温度（Tg）升高，Tg是指由玻璃态转变为高弹态所对应的温度。可见，包含交联聚合物的改性聚酰胺材料的Tg较高，使得壳体10的Tg也较高，从而能够提高壳体10的储能模量。

由此，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，改性聚酰胺材料包含交联聚合物，交联聚合物中含有第三链段

，使得具有交联结构的改性聚酰胺材料具有较高的凝胶率，能够提高改性聚酰胺材料的玻璃化转变温度和模量稳定性，从而使得通过改性聚酰胺材料制成的发声装置100的壳体10具有较高的玻璃化转变温度和模量稳定性，显著降低了改性聚酰胺材料的储能模量随温度的变化量，减小了壳体10的尺寸变化量，提升了壳体10的尺寸稳定性。

并且，通过采用第三链段实现网络交联，能够降低外界水的扩散速度，使水难以通过壳体10，进而使得壳体10的吸水率减小，壳体10的尺寸稳定性增加。

根据本发明的一个实施例，改性聚酰胺材料的原料包括聚酰胺材料，聚酰胺材料具有第一链段和第二链段，经过对聚酰胺材料的辐照，形成第三链段。也就是说，聚酰胺材料的第一链段

在经过辐照处理工艺处理后，实现辐射交联形成第三链段

。其中聚酰胺材料可以为酰胺聚合物，酰胺聚合物可以选用PA46、PA6、 PA66、PA68、PA610、PA612、PA9、PA1010、PA1012、PA11、PA12、PA1212、PA1313等中的至少一种。

其中辐射交联是利用高能射线（例如γ射线）或者电子束（电子加速器）照射聚合物，引发聚合物线性分子以化学键相连使分子量增加，随着交联键的增多逐渐形成区域网状结构，最终形成整体网状结构，成为不溶也不熔的凝胶。未经交联的高分子材料，在温度较高时，会成为一种粘性流体，而经过辐射交联后生成的三维网状结构的凝胶，不能够完全溶解于原来的溶剂，凝胶率可以用于表征聚合物辐射交联的程度。

可以理解的是，聚酰胺材料在辐照交联后可以由线型转变为网状结构，其性能发生如下变化：（1）从可熔融变为不熔，耐高温性能及高温下的强度有明显的提高；（2）分子间形成新的连接键，阻止了分子的相对滑移，刚性增加，蠕变行为减小；（3）耐应力开裂性能有所提高。

在本实施例中，通过采用辐照处理的方式形成第三链段，不仅可以在常温、常压下完成，而且还易于通过控制辐射的条件控制交联度，并且还具有壳体10生产效率高、壳体10产品纯净等优点。

在本发明的一些具体实施方式中，聚酰胺材料通过电子束或γ射线进行辐照，也就是说，包含聚酰胺材料的初胚体的辐照处理工艺包括电子束辐照工艺、γ射线辐照工艺。需要进行说明的是，酰胺聚合物的分子链中有大量亚甲基，亚甲基在电子束或γ射线辐照下，能生成自由基，最终形成C-C交联键，提高壳体10的交联度。

进一步地，在聚酰胺材料通过电子束或γ射线进行辐照时，辐照剂量为30KGy～250KGy，包括其端点值30KGy和250KGy。需要进行说明的是，辐照量并非越高越好，高辐照量需要的能量大，成本高，且随着辐照量的增加副反应（分子链降解）会增加，会造成壳体10表面粗糙，壳体10整体变形等缺点。也就是说，如果辐照剂量小于30KGy，容易导致交联效果不佳，如果辐照剂量大于250KGy，容易导致壳体10的制造成本高、壳体10表面美观性不足。可见，在辐照剂量的范围为30KGy～250KGy时，可以使得聚酰胺材料产生交联效果，且能够降低壳体10的制造成本。可选地，辐照剂量为30KGy、40KGy、50KGy、100KGy、150KGy、200KGy、250KGy等，由此既能够保证交联程度，也能够保证壳体10的外观光滑和高尺寸稳定性。

优选地，辐照剂量为50KGy～150KGy，采用该范围的辐射剂量使得改性聚酰胺材料可以产生较高的凝胶率，从而使得壳体10具有较大的交联度，提高了壳体10的模量稳定性。

在本发明的一些具体实施方式中，原料包括助交联剂，通过在聚酰胺材料中加入助交联剂，酰胺聚合物形成交联聚合物，使得改性聚酰胺材料具有更高的玻璃化转变温度、更低的密度，显著降低了改性聚酰胺材料的储能模量随温度的变化量，减小了壳体10的尺寸变化量，提升了壳体10的稳定性和轻量化的需求。

进一步地，助交联剂为多乙烯基助交联剂。需要说明的是，在直接采用电子束或γ射线辐照聚酰胺材料时形成的交联键较少。而在本实施例中，通过添加多乙烯基小分子物质可以对聚酰胺材料进行改性，从而提高聚酰胺材料的交联效率，进而提高壳体10的尺寸稳定性。

在本实施例中，通过采用多乙烯基助交联剂可以有效地提升改性聚酰胺材料的交联度，即提升改性聚酰胺材料的凝胶率，提高发声装置100的壳体10的玻璃化转变温度和模量稳定性。

根据本发明的一个实施例，助交联剂包括分子链段

和

中的至少一种。其中，u、v、w为＞0的整数，m、n、o、p分别为＞0的整数；R₁为

，R₂为

，R₃为

，R₄为

，M₁为

或

，M₂为

或

，M₃为

、

和

中的一个。可见，上述列举的助交联剂均为多乙烯基材料，可以提高聚酰胺材料的交联效率，提升壳体10的交联度、耐高温性和模量稳定性。

在本发明的一些具体实施方式中，助交联剂包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯等中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，助交联剂的含量占原料的总重的1wt%～10wt%，也就是说，助交联剂的重量百分率为1wt%～10wt%，且包括其端点值1wt%和10wt%。需要进行说明的是，如果助交联剂的重量百分率小于1wt%，将会导致助交联剂的含量过小，使得交联速度慢、交联程度小，制备壳体10的速度缓慢；如果助交联剂的重量百分率大于10wt%，将会导致助交联剂的含量过多，容易导致制备得到的壳体10较脆。可见，通过采用1wt%～10wt%的助交联剂，不仅具有较优的交联速度和交联程度，提高壳体10的制备速度，还能够保证壳体10具有较大的弹性。可选地，助交联剂的重量百分率为1wt%、3wt%、5wt%、7wt%、8wt%、10wt%等，能够同时保证交联速度、交联程度以及制备得到的壳体10的力学性能。

根据本发明的一个实施例，壳体10的凝胶率不小于25%，通过限定壳体10的凝胶率≥25%，也就是限定壳体10的交联度也较高，能够提高壳体10的玻璃化转变温度以及降低壳体10的吸水率，提高壳体10的储能模量，实现壳体10的高尺寸稳定性。

在本发明的一些具体实施方式中，原料还包括增强剂，增强剂包括玻碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、高分子纤维等中的至少一种。高分子纤维可以选择聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维等。

其中，玻璃纤维的密度一般在2.5g/cm³～2.8g/cm³之间，玻璃纤维可以包括无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、低介电玻璃纤维等，具有选择种类广的优点。

可选地，原料还包括硅烷偶联剂，需要进行说明的是，由于玻璃纤维与聚酰胺材料之间的表面能的差异较大，造成玻璃纤维在聚酰胺材料中的润湿性和分散性较差，因此可以对玻璃纤维进行表面处理以提升二者之间的相容性，例如可以在生产加工时将硅烷偶联剂处理玻璃纤维的表面。进一步地，所用的硅烷偶联剂可以包括甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、氯代烷基硅烷偶联剂等。通过包含硅烷偶联剂和玻璃纤维的原料制备得到的壳体10具有较大的强度。

此外，在增强纤维采用碳纤维时，碳纤维的密度一般在1.5g/cm³～2.0g/cm³之间，在增强剂采用碳纤维时，碳纤维的增强效果较优。为了提升碳纤维与聚酰胺材料之间的相容性，可选地，可以在生产加工时，将碳纤维预浸一层高分子材料以对碳纤维进行表面处理，从而提升碳纤维与聚酰胺材料之间的相容性。通过包含碳纤维的原料制备得到的壳体10具有较优的力学性能。

在增强剂采用玄武岩纤维时，玄武岩纤维具有高模量的优点，但是玄武岩纤维的表面能相对较低，可选地，在生产加工时，对玄武岩纤维进行表面处理，提升玄武岩纤维的表面活性。通过包含玄武岩纤维的原料制备得到的壳体10具有较高的模量。

在增强剂采用高分子纤维时，高分子纤维的密度一般小于1.5g/cm³，常用的高分子纤维可以采用芳香族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维等，以上高分子纤维具有较优的耐温性，并且高分子纤维与聚酰胺材料之间的相容性较优。通过包含高分子纤维的原料制备得到的壳体10具有较优的耐温性。

根据本发明的一个实施例，增强剂的含量占原料的总重的10wt%～40wt%，即增强剂的重量百分率为10wt%～40wt%，且包含其端点值10wt%和40wt%。需要进行说明的是，在增强剂的重量百分率小于10wt%时，增强剂对聚酰胺材料的补强效果较小，会造成壳体10的力学性能较低、耐温性较差，即会造成制备得到的壳体10破损失效，从而降低壳体10的结构强度。在增强剂的重量百分率大于40wt%时，随着增强剂的重量百分率的增加，会造成壳体10的熔体粘度增大，熔融指数变小，难以注塑薄壁产品，即难以注塑形成厚度较薄的壳体10。可见，采用10wt%～40wt%的增强剂，不仅能够提高壳体10的力学性能、耐高温性能，还能够保证壳体10的质量较轻。可选地，增强剂的重量占改性聚酰胺材料的总重的10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%或40wt%等，可以提高得到的改性聚酰胺材料的力学性能以及耐高温性，并且还便于改性聚酰胺材料通过注塑得到厚度较薄的壳体10。

在本发明的一些具体实施方式中，原料还包括减重剂，减重剂包括空心微珠，空心微珠包括无机空心微珠和有机空心微珠中的至少一种。其中，无机空心微珠包括玻璃空心微珠和/或陶瓷空心微珠；且/或，有机空心微珠包括酚醛空心微珠和/或聚苯乙烯空心微珠。也就是说，无机空心微珠包括玻璃空心微珠和陶瓷空心微珠中的一种或者多种组合。有机空心微珠包括酚醛空心微珠和聚苯乙烯空心微珠中的一种或者多种组合。

在本发明的一些具体实施方式中，减重剂的含量占原料的总重的10wt%～30wt%，即减重剂的重量百分率为10wt%～30wt%，且包含其端点值10wt%和30wt%。需要进行说明的是，如果减重剂的重量百分率小于10wt%，使得减重剂能起到的减重作用有限；如果减重剂的重量百分率＞40wt%，易造成壳体10抗冲性能下降，跌落可靠性失效。可见，通过采用10wt%～30wt%的减重剂，能够保证壳体10的可靠性。可选地，减重剂的含量占原料的总重的10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%等，能够使壳体10兼具轻量化和可靠性。

需要进行说明的是，在注塑工艺中，粒径＞50㎛的空心微珠，易出现破损，从而导致壳体10密度增加，不能起到降低壳体10密度的效果。

下面以玻璃空心微珠为例进行说明，玻璃空心微珠的密度一般为0.1g/cm³～0.8g/cm³，通过对玻璃空心微珠进行测试，玻璃空心微珠的粒径越大，在壳体10中的密度越小，对于壳体10的减重效果也越好。但随着玻璃空心微珠的粒径增大，玻璃空心微珠抵抗压力和剪切的能力变差。例如，玻璃空心微珠在经过双螺杆挤出造粒和注塑过程中受到剪切后，玻璃空心微珠易破损，玻璃空心微珠在破裂后其堆积密度会明显上升，破损的玻璃空心微珠就失去了对于壳体10的减重效果，从而不能对壳体10起到降低密度的效果。因此，玻璃空心微珠的完整率越高，对壳体10的减重效果也越好，壳体10的密度也就越小。

由此，可以通过选择密度在0.45g/cm³～0.75g/cm³范围的空心微珠作为降密度的填料进行使用，可以起到降低壳体10密度目的。

在本发明的一些具体实施方式中，在原料中含有减重剂，且减重剂为空心微珠的基础上，助交联剂的含量占原料的总重的1wt%～10wt%，即助交联剂的重量百分率为1wt%～10wt%，且包含其端点值1wt%和10wt%。需要进行说明的是，助交联剂通常为具有极性的多官能团的化合物，助交联剂的极性基团能够与空心微珠外表面形成分子间作用力，可以缓冲空心微珠受到的剪切应力，从而可以减少空心微珠的破损率。例如，助交联剂的极性基团与空心微珠表面的羟基形成分子间作用力，减少空心微珠的破损率，提高空心微珠对于壳体10的减重效果，实现壳体10的轻量化目的。

此外，空心微珠具有空腔，空心微珠填充并分布在聚酰胺材料中，能够降低得到的改性聚酰胺材料的密度，即降低壳体10的密度。空心微珠包括无机空心微珠和有机空心微珠中的至少一种，通过采用1wt%～10wt%的助交联剂能够显著降低空心微珠的破损率，提升无机空心微珠对于壳体10的减重效率，使得形成的壳体10的密度更低。经过测试，在添加助交联剂后，空心微珠的破损率可以降低至25%以下。可见，通过限定助交联剂的重量百分率为1wt%～10wt%，有利于降低空心微珠的破损率，避免因空心微珠受损破裂而影响对于壳体10的减重效果。

优选地，助交联剂的含量占原料的总重的3wt%～5wt%，即助交联剂的重量百分率为3wt%～5wt%，且包含其端点值3wt%和5wt%。例如，助交联剂采用三烯丙基异氰脲酸酯，经过测试，空心微珠的破损率下降至20%以下，能够保证空心微珠的完整率，从而保证空心微珠对于壳体10的减重效果。

根据本发明的一个实施例，原料还包括防老剂，防老剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂1098，抗氧剂1135，抗氧剂944，抗氧剂622，抗氧剂783，抗氧剂791，抗氧剂PS800,抗氧剂PS802，抗氧剂168，抗氧剂126，抗氧剂626，抗氧剂FS304，抗氧剂FS102等中的至少一种。

在本发明的一些具体实施方式中，防老剂的含量占原料的总重的0.5wt%～2wt%，即防老剂的重量百分率为0.5wt%～2wt%，且包含其端点值0.5wt%和2wt%。需要进行说明的是，如果防老剂的重量百分率小于0.5wt%，将会导致壳体10在高温或者光照条件下，产生的自由基会导致壳体10分子链破坏，导致壳体10性能下降；如果防老剂的含量大于2wt%，不仅对壳体10的老化性能难以进一步的提升，且增加了壳体10的成本。可见，通过采用0.5wt%～2wt%的防老剂，能够保证壳体10的使用寿命、降低壳体10的成本。可选地，防老剂的含量占原料的总重的0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%或2wt%等，能够使得壳体10使用寿命得到延长。

在本发明的一些具体实施方式中，制备改性聚酰胺材料的原料同时包括聚酰胺材料、增强剂、减重剂、助交联剂、防老剂，在制备改性聚酰胺材料时，可以利用注塑工艺成型出初胚体，初胚体可以经过辐照处理工艺形成发声装置100的壳体10，即形成为扬声器模组的壳体10，在辐照的过程中酰胺聚合物形成交联聚合物。

根据本发明的一个实施例，壳体10的密度为0.80g/cm³～1.2g/cm³，相较于传统的PC塑料壳体而言质量更轻。需要进行说明的是，如果壳体10的密度小于0.8g/cm³，将易于导致壳体10的强度低；如果壳体10的密度大于1.2g/cm³，将会导致壳体10较重，从而增加发声装置100的重量。可见，当壳体10的密度为0.8g/cm³～1.2g/cm³时，壳体10的质量较轻且具有较大的强度。可选地，壳体10的密度为0.8g/cm³、1.0g/cm³、1.15g/cm³、1.20g/cm³、1.2g/cm³等，能够使得壳体10兼顾轻质和高强度。

根据本发明的一个实施例，壳体10的弯曲模量不小于3GPa，即壳体10的弯曲模量≥3GPa，有利于提高发声装置100的声学性能和力学性能。其中壳体10的弯曲模量的测试原理参照GB/T 9341-2008，具体测试方法为样品取壳体10上的厚度均匀的平直部分，样品的宽度b为5mm；压头直径为2mm；样品的厚度＜1mm时，试验跨度为5mm；样品厚度介于1mm～1.5mm时，试验跨度为6mm；样品厚度介于1.5mm～2mm时，试验跨度为7mm；试验速度：2mm/min；测试5根样条，取平均值。

需要说明的是，如果壳体10的弯曲模量小于3GPa，容易导致壳体10的强度不足，通过壳体10组装形成的发声装置100易于产生谐振。因此通过使壳体10的弯曲模量不小于3GPa，有利于提高发声装置100的声学性能和力学性能。可选地，壳体10的弯曲模量为3GPa、4GPa、5GPa、6GPa、7GPa、8GPa或10GPa等，可以使壳体10的结构强度满足发声装置100的使用要求。

根据本发明的一个实施例，壳体10的密度为0.80g/cm³～1.2g/cm³，并且壳体10的弯曲模量不小于3Gpa，通过同时限定壳体10的密度范围和壳体10的弯曲模量范围，能够同时能够使得壳体10同时具有轻质、高强度等优点。

在本发明的一些具体实施方式中，壳体10包括第一子壳体和第二子壳体，第一子壳体与第二子壳体粘接或者一体注塑成型，第一子壳体由改性聚酰胺材料制成，第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

也就是说，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10可以由第一子壳体和第二子壳体装配而成，两者可以通过粘结连接，也可以通过注塑等其他方式装配连接。其中，第一子壳体主要由改性聚酰胺材料制成，第二子壳体既可以通过钢、铝合金、铜合金、钛合金等金属材料制成，也可以通过PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料等制成。

通过上述实施例可知，根据本发明实施例的改性聚酰胺材料制成的发声装置100的壳体10可以具有低密度、高模量、高模量稳定性、尺寸变化量小等优点。

下面对本发明的一个实施例的发声装置100的壳体10的制备方法进行详细说明。

首先，采用双螺杆改性造粒工艺生产聚酰胺树脂；然后，将聚酰胺树脂、防老剂、助交联剂利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中。随后，待聚酰胺树脂熔融后，依次从侧喂料中加入增强剂、减重剂，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒。

其中，增强剂一般是纤维材料，长径比较大，抵抗剪切能力一般，所以可以在聚酰胺树脂颗粒熔融后再加入纤维材料，可有效减少纤维材料的破坏程度，从而提升纤维材料对改性聚酰胺材料的补强效果。

并且，减重剂同增强剂一样，抵抗剪切能力较差，所以也可以在聚酰胺树脂颗粒熔融后再加入，可有效降低减重剂的破损。

此外，由于增强剂和减重剂同聚酰胺树脂材料的表面能相差较大，可以对其进行表面处理，提升二者同聚酰胺树脂材料的相容性。具体地，表面处理的方法可以通过偶联剂进行表面改性，如可通过乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷对玻璃纤维和玻璃空心微珠进行改性，提升同聚酰胺树脂材料之间的结合力。

需要说明的是，改性聚酰胺材料在经注塑工艺制成初胚体后，初胚体可以经过电子束或γ射线辐照，产生分子交联，从而提升改性聚酰胺材料的模量稳定性，壳体10尺寸稳定性。随后，可以将壳体10与发声单体20组装成发声装置100。

如图1所示，本发明还提供了一种发声装置100，包括上述任一实施例的发声装置100的壳体10。发声装置100还包括设置在壳体10内的发声单体20，通过发声单体20进行电声转换，实现发声装置100的发声性能。其中，发声单体20可以为扬声器单体。发声装置100的壳体10的至少一部分通过改性聚酰胺材料制成，不仅可以满足发声装置100的声学性能，还能够满足发声装置100轻薄化、高温稳定性、力学性能的设计需求，提高了发声装置100在各种电子设备中的适用性。

在通过本发明实施例的壳体10和发声单体20制备发声装置100时，可以通过注塑工艺制成发声装置100的壳体10，并且在壳体10内收容有扬声器单体，即容置有发声单体20。扬声器单体包括振动系统和磁路系统。

其中发声装置100的壳体10可以包括上壳11和下壳12，先将扬声器单体固定在上壳11或者下壳12上，然后通过超声波焊接或胶水粘接工艺等将上壳11和下壳12焊接为一体，完成发声装置100组装。其中上壳11可以全部由第一子壳体组成，或者至少通过第一子壳体和第二子壳体组成。下壳12也可以全部由第一子壳体组成，或者至少通过第一子壳体和第二子壳体组成。

发声装置100的壳体10也可以包括上壳11、中壳和下壳12，上壳11通过中壳实现其与下壳12的连接。上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，即上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的全部由改性聚酰胺材料制成，上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的一部分由改性聚酰胺材料制成。

本发明还提供了一种电子设备，包括上述任一实施例的发声装置100。其中，电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、VR（虚拟现实）设备、AR（增强现实）设备、TWS（真无线蓝牙）耳机、智能音箱等，本发明对此不做限制。

下面结合具体实施例和对比例对本发明的发声装置的壳体进行详细说明。

对比例1

使用PC树脂作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，制造外壳，该外壳中PC树脂的重量百分率为80wt%，玻璃纤维的重量百分率为20wt%。

对比例2

使用PA12作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠和抗氧剂1010，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到外壳。其中，该外壳中PA12树脂的重量百分率为68.5wt%，玻璃纤维的重量百分率为20wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为10wt%，抗氧剂1010的重量百分率为1.5wt%，辐照剂的剂量为50KGy。

实施例1

使用PA12作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和三烯丙基异氰脲酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA12树脂的重量百分率为65.5wt%，玻璃纤维的重量百分率为20wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为10wt%，抗氧剂1010的重量百分率为0.5wt%，三烯丙基异氰脲酸酯作为助交联剂，三烯丙基异氰脲酸酯的重量百分率为3wt%，辐照剂的剂量为50KGy。

实施例2

使用PA12作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和三烯丙基异氰脲酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA12树脂的重量百分率为38.5wt%，玻璃纤维的重量百分率为40wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为20wt%，抗氧剂1010的重量百分率为0.5wt%，三烯丙基异氰脲酸酯作为助交联剂，三烯丙基异氰脲酸酯的重量百分率为1wt%，辐照剂的剂量为90KGy。

实施例3

使用PA12作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和三烯丙基异氰脲酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA12树脂的重量百分率为48.0wt%，玻璃纤维的重量百分率为30wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为15wt%，抗氧剂1010的重量百分率为2wt%，三烯丙基异氰脲酸酯作为助交联剂，三烯丙基异氰脲酸酯的重量百分率为5wt%，辐照剂的剂量为150KGy。

实施例4

使用PA610作为基体树脂，碳纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和三烯丙基异氰脲酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA610树脂的重量百分率为60.0wt%，碳纤维的重量百分率为10wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为20wt%，抗氧剂1010的重量百分率为2wt%，三烯丙基异氰脲酸酯作为助交联剂，三烯丙基异氰脲酸酯的重量百分率为8wt%，辐照剂的剂量为150KGy。

实施例5

使用PA610作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和三烯丙基异氰脲酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA610树脂的重量百分率为44.0wt%，玻璃纤维的重量百分率为30wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为15wt%，抗氧剂1010的重量百分率为1wt%，三烯丙基异氰脲酸酯作为助交联剂，三烯丙基异氰脲酸酯的重量百分率为10wt%，辐照剂的剂量为150KGy。

实施例6

使用PA610作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA610树脂的重量百分率为52.0wt%，玻璃纤维的重量百分率为15wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为30wt%，抗氧剂1010的重量百分率为1wt%，羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作为助交联剂，羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的重量百分率为2wt%，辐照剂的剂量为200KGy。

实施例7

使用PA11作为基体树脂，玻璃纤维作为增强剂，并添加玻璃空心微珠、抗氧剂1010和丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，得到初胚体，初胚体经过电子束辐照得到壳体10。其中，该壳体10中PA11树脂的重量百分率为58.5wt%，玻璃纤维的重量百分率为20wt%，玻璃空心微珠的重量百分率为25wt%，抗氧剂1010的重量百分率为1wt%，丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为助交联剂，丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的重量百分率为4wt%，辐照剂的剂量为140KGy。

为了便于对比，对比例1和对比例2、实施例1至实施例7的原料的配比如下表表1所示。

表1 配比组成以及成型工艺的对比表

下面对对比例1和对比例2制备得到的外壳、实施例1至实施例7制备得到的壳体10进行测试。

（1）将对比例1和对比例2制备得到的外壳、实施例1至实施例7的制备得到的壳体10分别进行密度、弯曲模量、凝胶率、玻璃空心微珠的破损率以及减重比例进行测试，测试结果如下表2所示。

表2 性能测试结果

表2中的测试标准如下：

GB/T 1033.1-2008 塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法中的浸渍法测试；

弯曲模量测试：GB/T 9341-2008塑料弯曲性能的测定

凝胶率测试方法：实验室内部标准，采用溶剂溶解后，保留不溶部分，烘干后称量不溶部分占的质量分数；

热变形温度测试：GB/T 1634.2-2004 塑料符合变形温度的测定第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强符合材料；

减重比例：以对比例为基准，减重比例=1-材料密度/1.35（PC+20wt%玻璃纤维的密度）。

结合表1和表2可以看出，对比例1中采用的是纯PC基体树脂，原料中不含有无机空心微珠，得到的外壳的密度为1.35g/cm³，重量较大，并且弯曲模量为5.0GPa，弯曲模量较小。

将对比例2和实施例1进行比较，通过表1可以看出，对比例2中采用的是PA12基体树脂，原料中含有无机空心微珠，但是不含有助交联剂。实施例1中同样采用PA12基体树脂，并且含有无机空心微珠，与对比例2不同的是，实施例1中含有助交联剂。对比例2和实施例1均通过电子束进行辐照，通过表2可以看出，对比例2中的无机空心微珠的破损率为40%，实施例1中的无机空心微珠的破损率为18%，对比例2的减重比例为0，实施例1的减重比例为21%，并且对比例2的凝胶率为5%，实施例1的凝胶率为51%，可见，通过添加助交联剂能够提高凝胶率以及降低空心微珠的破损率，提高壳体10的减重效果。

此外，对比例2的外壳的吸水率为0.3%，实施例1的壳体10的吸水率为0.15%，可见，在其他条件相同的情况下，添加有助交联剂的实施例1的壳体10的吸水率低，有利于提升壳体10的尺寸稳定性。

（2）将对比例1和对比例2制备得到的外壳、实施例1至实施例7制备得到的壳体10分别与扬声器单体进行组装得到不同的扬声器模组，分别对每个扬声器模组进行高温高湿可靠性变形试验、大功率可靠性试验和高低温循环可靠性试验，测试结果如下表3所示。

表3 可靠性结果对比表

表3中的可靠性测试条件如下：

高温高湿可靠性测试：扬声器模组放置在85℃、湿度85%的环境中，以额定1.2倍额定电压运行72h，测试扬声器模组壳体的尺寸变化量；判定标准：扬声器模组壳体尺寸变化量超过5s（s为丝，10㎛即1s），即判定为NG，＜5s，判定为OK。

大功率可靠性：扬声器模组常温放置，以1.2倍额定功率运行96h；判定标准：扬声器模组壳体尺寸变化量＜5s，听音无明显杂音即判定OK，尺寸变化量＞5s，或听音有杂音即判定NG。

高低温循环可靠性：扬声器模组放置在-30℃的环境中放置2h，然后转移到80℃环境中放置2h，如此循环30次，扬声器模组壳体的尺寸变化量；判定标准：扬声器模组壳体尺寸变化量超过5s（s为丝，10㎛即1s），即判定为NG，＜5s，判定为ok。

结合表2和表3可见，对比例1的PC材料的凝胶率为0，使得玻璃化转变温度低，当温度高于玻璃化转变温度后，PC材料的模量会显著下降，即对比例1的弯曲模量为5.0GPa，弯曲模量较低。

而对比例2的外壳的凝胶率为5%，存在明显的吸水问题，吸水后会导致外壳尺寸变形且模量下降。从表3中可以得出，在高温高湿可靠性验证中，对比例2的凝胶率为5的外壳的变形量较大（＞5s），从而导致外壳变形失效。

结合表2和表3可知，实施例1至实施例7的壳体10的凝胶率均较大，也就是说实施例1至实施例7中经过交联的壳体10的玻璃化转变温度会上升，且吸水率减小，从而使壳体10具有更优的尺寸稳定性。

总而言之，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10，通过采用具有第三链段的改性聚酰胺材料，使得壳体10具有较低的密度以及较高的模量稳定性。通过加入助交联剂，提高了壳体10的交联度，提高了壳体10的玻璃化转变温度和模量稳定性。并且通过加入空心微珠，能够降低壳体10的密度，提高对于壳体10的减重效率。此外，助交联剂还能够降低空心微珠的破损率，进一步提高空心微珠对于壳体10的减重效果，使得壳体10的密度更低。

需要进行说明的是，上文涉及的各个实施例均基于“采用聚酰胺+无机空心微珠+助交联剂”这一创新的发明思路。对于上文引用的对比例中涉及聚酰胺的情况，并不代表“采用聚酰胺制备发声装置的外壳”属于常规技术手段和现有技术。此类对比例是为了更好地体现本发明的实施例具备优化的性能效果，用以表征本发明技术方案的先进性。

虽然已经通过例子对本发明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，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的至少一部分由改性聚酰胺材料制成，所述改性聚酰胺材料包含交联聚合物，所述交联聚合物含有第一链段、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

所述壳体的凝胶率不小于25％，

其中，m、n、o、p、q均为自然数，m为4～13，n为0～12，o为0～12，p为0～12，q为0～12，3≤n+o≤12，3≤p+q≤12。

2.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述改性聚酰胺材料的原料包括聚酰胺材料，所述聚酰胺材料具有所述第一链段和所述第二链段，经过对所述聚酰胺材料的辐照，形成所述第三链段。

3.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述聚酰胺材料通过电子束或γ射线进行辐照，辐照剂量为30KGy～250KGy。

4.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料包括助交联剂，所述助交联剂为多乙烯基助交联剂。

5.根据权利要求4所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述助交联剂包括分子链段

中的至少一种，

其中，u、v、w为＞0的整数，m、n、o、p分别为＞0的整数；R₁为

R₂为

R₃为

R₄为

M₁为

M₂为

M₃为

和-H中的一个。

6.根据权利要求4所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述助交联剂的含量占所述原料的总重的1wt％～10wt％。

7.根据权利要求4所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述助交联剂包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括增强剂，所述增强剂包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、高分子纤维中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述增强剂的含量占所述原料的总重的10wt％～40wt％。

10.根据权利要求8所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括减重剂，所述减重剂包括无机空心微珠和有机空心微珠中的至少一种；

其中，所述无机空心微珠包括玻璃空心微珠和/或陶瓷空心微珠；

且/或，所述有机空心微珠包括酚醛空心微珠和/或聚苯乙烯空心微珠。

11.根据权利要求10所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述减重剂的含量占所述原料的总重的10wt％～30wt％。

12.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括防老剂，所述防老剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂1098，抗氧剂1135，抗氧剂944，抗氧剂622，抗氧剂783，抗氧剂791，抗氧剂PS800,抗氧剂PS802，抗氧剂168，抗氧剂126，抗氧剂626，抗氧剂FS304，抗氧剂FS102中的至少一种。

13.根据权利要求12所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述防老剂的含量占所述原料的总重的0.5wt％～2wt％。

14.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的密度为0.80g/cm³～1.2g/cm³；

且/或，所述壳体的弯曲模量不小于3Gpa。

15.根据权利要求1-14中任一所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体与所述第二子壳体粘接或者一体注塑成型，所述第一子壳体由所述改性聚酰胺材料制成，所述第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

16.一种发声装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1-15中任一项所述的发声装置的壳体。

17.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求16中所述的发声装置。