CN213094409U - 一种带有防水透声膜组件的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用提供了一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、声学部件和防水透声膜组件；壳体上还设置有开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内；该防水透声膜组件包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层，防水透声膜由经过疏水改性处理的聚合物薄膜制得；防水透声膜为致密膜；防水透声膜的弹性模量为2000‑8000MPa；在100‑10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为1.5‑6dB；防水透声膜的表面能小于50mN/m；防水透声膜组件具有高透声性能和高防水性能；防水透声膜组件的耐水压为1MPa以上，能够在水下100米正常使用，特别适合用于需要在水下100米使用的电子设备；该防水透声膜组件还具有较高的防尘作用，从而使得电子设备具有较长的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子设备技术领域，更具体的说是涉及一种带有防水透声膜组件的电子设备。
背景技术
近年来，手机、平板电脑、游戏设备等电子设备一般具备声音功能。在具备声音功能的电子设备的壳体内，容纳有扬声器或麦克风等声学部件作为音响部；在电子设备的壳体中，与这些音响部对应的位置通常设置有开口，经由该开口在电子设备的外部与音响部之间传播声音。
防水透声膜是一种具有高防水，高透声性能的膜材料，它一般都安装在电子设备的开口上，作为防止灰尘，水或其他液体进入电子设备的屏障，同时不会导致声音的传输性、完整性或质量有明显下降；这大大保证了电子设备的正常使用，延长了电子设备的使用寿命。例如在专利文献1日本特表2003-503991 号公报中就记载了将由聚四氟乙烯(PTFE)构成的片拉伸而得到的多孔膜；在专利文献2日本特开2004-83811号公报中，也提出了一种作为包含塑料膜和支撑体的层叠物的防水透声膜；在专利文献3日本特开2010-4397号公报中，还提出了具有经由胶粘层以覆盖壳体的透声孔的方式安装的防水过滤器(防水透声膜)的声学部件。
此外申请号为201080018126.1的中国专利一种声阻保护盖组件，其公开了所述声阻盖包含多孔聚合材料的第一扩散层；包含多孔聚合材料的第二斥水层；其中在所述第一扩散层与所述第二斥水层之间提供至少0.25mm的间隔，使得所述第一扩散层不接触所述第二斥水层，所述声阻盖的气流阻力小于500瑞利；该声阻盖组件不仅具有较低的声阻率，还能够充分防止水，灰尘或其他液体的进入，保证了电子设备的正常使用。
上述的防水透声膜均为多孔膜，膜上包含有较多的孔洞，声音通过孔洞继而透过防水透声膜进行相应的传递，这样就有利于减少声音损失，保证了声音传递的质量；但孔洞的存在会使得防水透声膜的防水性能较差；即使经过疏水处理，多孔膜制得的防水透声膜的防水性依然一般，这一定程度上限制了防水透声膜的发展；而致密膜表面没有孔洞，其防水性能较好；但目前市面上的防水透声膜几乎没有由致密膜制成，这是因为传统的致密膜透声性能较差，无法满足防水透声膜高透声性的要求，如何用致密膜制得高透声性能的防水透声膜是目前膜材料研究的热点之一。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带有防水透声膜组件的电子设备，该防水透声膜组件包括防水透声膜，该防水透声膜由致密膜制成且具有高透声性和高防水性，从而保证电子设备的正常应用。
为实现上述目的，本实用提供了如下技术方案：一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、配置于壳体内部的声学部件和安装在声学部件上的防水透声膜组件；壳体上还设置有用于与外部环境传播声音的开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内，所述防水透声膜组件包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层；所述防水透声膜由经过疏水改性处理的聚合物薄膜制得；所述防水透声膜为致密膜；
所述防水透声膜的弹性模量为2000-8000MPa；
所述防水透声膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为1.5-6dB；
所述防水透声膜的表面能小于50mN/m。
本实用中声学部件可以为扬声器，麦克风或其他声学传播器；防水透声膜组件，包括防水透声膜和环状胶层，其中环状胶层具有较强的粘性，能够使防水透声膜与壳体以及麦克风或扬声器等声学部件之间紧密贴合，不容易发生分离；防水透声膜由单层聚合物薄膜制得，而不是复合膜，因此在制备时也不需要有复合工艺，制备更加容易；本实用中致密膜的含义是指在显微镜下放大5万倍后，防水透声膜表面依然发现没有任何孔洞，此时就可认为该防水透声膜表面没有任何孔洞；由于本实用的防水透声膜是一种致密膜，其表面没有任何孔洞，因此声音无法通过孔洞透过防水透声膜；在本实用中，声音的传递是通过防水透声膜的振动而引起的，为了使防水透声膜具有较低的声音损失，保证声音传递的质量，就需要防水透声膜有一个合适的弹性模量，因为如果防水透声膜的弹性模量过高则膜材料的刚性较高，会导致膜片对声音的反射比率增加，进而使得透过的声音比例降低；如果防水透声膜的弹性模量过低，会导致膜片对高频率段的声音响应性能变差，高频率段的声损会增加；本实用中防水透声膜的弹性模量为2000-8000MPa，就使得防水透声膜具有高透声性能，声音损失小，保证了电子设备能够正常工作；
声音在透过一个物体时，就会发生一定的损失；这个损失量其实也是指物体的声音阻隔量，物体的声音阻隔量越大，声音损失就越大，物体的声音阻隔量越小，声音损失也越小；物体声音阻隔量的测试方法为：将待测物体冲切成直径为5.0mm直径的圆片，再将冲切好的待测材料与具有外径5.0mm内径1.7mm的环形双面胶进行同圆心堆叠，双面胶的厚度为0.15mm，最后将双面胶装贴在带有1mm直径0.8mm深度的出音孔的麦克风测试板上，模拟麦克风选用楼氏 SPA1687LR5H。距离麦克风工装2cm处设置人工嘴。模拟麦克风与人工嘴均连入 Audio Precision x525型号的音频分析仪。利用Audio Preciseion自带的音频测试软使人工嘴发出频率为100Hz-10000Hz声压级为94dBSPL的声音。对麦克风工装表面装贴了测试组件和无装贴测试组件条件下麦克风端的响应信号进行收集并作差做差，最终得到对应物体的声音阻隔量和失真度增量；本实用防水透声膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为1.5-6dB，声音阻隔量很小，进一步说明了本实用的防水透声膜组件具有很强的透声性能，声音传递不会受到影响，保证了声音质量，不影响电子设备的正常工作；弥补了传统致密膜透声性性能差，声音损失过大的缺点。
本实用的防水透声膜由经过疏水改性处理的聚合物薄膜制得，该聚合物薄膜是一种致密膜，相较于普通的多孔膜，其防水性能较好，但当电子设备在水下较深处进行工作时，其防水性能依然有待加强；为了进一步提高聚合物薄膜的防水性能，本实用中对聚合物薄膜进行疏水处理，具体的处理方法通常是将强疏水性聚合物，通过物理或者化学方法结合到滤膜的表面和内部；所述强疏水性聚合物，包括含硅、氟等元素的有机化学物的聚合物，如各种含氟化合物的乳液。所述物理或者化学方法，可以选用任何已知的成熟工艺，常用的包括涂覆、接枝、沉积等。例如，将微孔滤膜浸入具有超疏水性的乳液中，浸泡时间为1—10min，然后分别在30—80℃下烘1—20min，在100—250℃下烘1—10min。经过疏水处理后，聚合物薄膜的防水性能会进一步提高，从而制得高防水性能的防水透声膜；水的表面能是72.8mN/m，如果膜片的表面能低于72.8mN/m，就说明该膜片具有一定的防水性能，而本实用中防水透声膜的表面能小于50mN/m，说明了该防水透声膜具有很强的防水性能，从而保证了电子设备能在水下正常工作，不容易受到水的影响。表面能的测试方法：将待测膜片平铺在水平台面上，往膜片表面滴加4uL的水，然后用影像仪测量水滴轮廓与膜片平面之间的夹角，重复3次，计算水接触角的平均值，为θ1。再用二碘甲烷进行滴加，测量接触角，重复3次，计算二碘甲烷接触角的平均值，记为θ2；通过解以下 Owens-Went方程，可以得到待测膜的色散力γ1和极性力γ2。依据Fowkes理论，待测膜的表面能等于其色散力和极性力的和。
作为本实用的进一步改进，依据JISL1092所规定的防水性试验方法的B法 (高水压法)而测定的所述防水透声膜组件的耐水压为1MPa以上。
在耐水压测试时，将组件装贴在开有直径1mm出水孔的工装表面，组件的环形胶部分用夹具进行压合；以20kPa/s的速率增加水压至1MPa，然后观测组件正面与侧面是否漏水。若无漏水，则判定组件可以通过1MPa30min的耐水压测试；经过防水性能测试，本实用中防水透声膜组件的耐水压为1MP以上，1MPa为水下 100米时的水压强，即在水下100米时，本实用的防水透声膜组件依然能够正常发挥防水透声的作用，防水透声膜不会因为水压而发生溶胀等作用，从而导致防水透声膜组件无法正常使用，因此本实用的防水透声膜组件特别适合那些需要在水下100米正常工作的电子设备使用，例如科研领域中一些用来检测海底情况的电子设备。
作为本实用的进一步改进，所述防水透声膜在经过1MPa水压的循环防水测试后，其100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量为1.5-6dB；所述防水透声膜在 1MPa水压下的谐波失真增量至多为20％；
在1MPa水压作用下，防水透声膜的相对形变量不大于防水透声膜的弹性极限相对变形量S，所述防水透声膜的弹性极限相对变形量S不大于1％。
循环防水测试：基于耐水压测试的基础，在进行完第一轮耐水压测试后，以20kPa/s的速率降低水压至膜片两端压差至零后，再次以20kPa/s的速率增加水压，重复耐水压测试过程，评判标准与耐水压测试一致；循环防水测试后，防水透声膜的声音阻隔量基本不会没有发生变化，谐波失真增量也较小，进一步说明本实用的防水透声膜具有高防水性能，保证电子设备的正常工作；虽然本实用中防水透声膜具有很高的弹性模量，但在1MPa水压作用下，防水透声膜也会发生一定的弹性形变，这个形变量需要小于防水透声膜的弹性极限相对变形量S，从而进一步保证了防水透声膜在1MPa水压作用下能够正常起到防水透声的作用。
作为本实用的进一步改进，所述防水透声膜耐受至少10次循环的1MPa防水测试。
目前大多数防水透声膜由于是多孔膜，而多孔膜在水压作用下，孔径会逐渐的变大，从而失去原有较强的防水作用，因此现有的防水透声膜使用寿命短；而本实用的防水透声膜由于是致密膜，表面没有孔洞，因此能够耐受至少10次循环的1MPa防水测试，使用寿命长，经济价值高。
作为本实用的进一步改进，所述防水透声膜对于直径至少为0.1um的杂质颗粒，其拦截效率至少为99％。
目前大多数防水透声膜由于是多孔膜，而多孔膜上有一定孔径的孔洞，孔径虽然较小，水分子无法进入，但一些直径较小的杂质颗粒依然能够通过孔洞透过防水透声膜，进入到电子设备内部，电子设备(特别是一些用于检测的电子设备)内部包含着很多精密的物件，这些杂质颗粒的存在，会大大影响这些物件的精度，从而影响电子设备的有效工作，继而缩短电子设备的使用寿命；而本实用的防水透声膜是致密膜，没有孔洞，对于直径至少为0.1um的杂质颗粒，其拦截效率为99％以上，外界的杂质颗粒无法透过防水透声膜进入到电子设备内部，进一步保证电子设备的正常工作，延长其使用寿命。
拦截效率测试方法：参照Ashrae52.2进行调整，将膜片固定在封闭腔体内后，膜片的一侧腔体内装配有0.1um粒径的粉尘和粉尘运动激励装置，膜片的另一侧装配有颗粒传感器，在初始条件下无粉尘颗粒。测试开始后，粉尘运动激励装置激发100g的0.1um粉尘进行运动，等待30min后，读取另外一侧腔体内的 0.1um粉尘颗粒实测数值，如果另一侧腔体内总粉尘含量低于1g，则判定膜片对 0.1um颗粒防尘效率不低于99％。
作为本实用的进一步改进，所述聚合物薄膜为PI、PE、PET和PP中的任意一种。
PI(聚酰亚胺)，PE(聚乙烯)，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PP(聚丙烯)这4种聚合物形成的薄膜具有很大的弹性模量，能够作为防水透声膜使用，虽然其表面能较高，防水性能一般，但经过疏水改性处理后，也能具有较低的表面能，较高的防水性能，满足实际生产的需求。
作为本实用的进一步改进，所述防水透声膜的直径为1-5mm，厚度为3-15um；所述防水透声膜的克重为3-12g/m2。
防水透声膜的直径长度过大，就不利于防水透声膜组件的安装；防水透声膜的直径长度过小，则会导致防水透声膜在受到1MPa水压时，其发生的形变量过大，从而影响防水透声膜的正常使用，本实用的防水透声膜之间为1-5mm 既便于防水透声膜组件的安装，又保证了防水透声膜的正常使用。防水透声膜的克重会对防水透声膜的弹性模量造成一定的影响，本实用中防水透声膜的克重为3-12g/m2，从而使得防水透声膜具有合适的弹性模量，透声性能好。防水透声膜的厚度过大时，就会影响其透声性能，声音损失会增大；厚度过小，又会影响其机械性能；本实用防水透声膜的厚度为3-15um，既保证了防水透声膜具有高透声性能，同时又满足实际生产的需求。
作为本实用的进一步改进，所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为5-50N/cm；所述第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为5-50N/cm。
第一粘合剂是一种双面胶，可以为压敏胶，热敏胶，光敏胶或其他双面胶；如果第一粘合剂与壳体之间，第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度不够大，那么在受到1MPa的进水压力时，第一粘合剂与壳体之间，第一粘合剂与防水透声膜之间就会分离，即防水透声膜组件会与壳体分离，防水透声膜组件无法再起到防水透声作用，那么外界液体就会直接与声学部件相接触，从而对声学部件造成一定的损坏，使得电子设备无法正常工作。本实用第一粘合剂与壳体之间，第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度均较大，从而保证了防水透声膜组件能够紧紧与壳体相贴合，起到很好的防水透声作用。
粘合剂与软质被粘物之间粘结强度的测试方法：参照ASTM D-3330的方法C 进行适当调整。将粘合剂冲切成宽度为24mm长度为300mm的长条，将粘合剂的一侧粘贴到不锈钢板上。再将软质被粘物冲切成宽度为24mm长度为325mm的长条，然后将软质被粘物长条与粘合剂长条的一端对齐后层叠粘贴，软质被粘物长条会有25mm的长度处于非粘合状态，用压辊对粘合的部分进行滚动，把不锈钢板的的一端放入拉力机的活动夹口，无粘合部分的被粘物端置入另一夹口，操纵夹具以5.0±0.2mm/s的速度朝180°的两个方向进行拉伸，对位移距离为 25mm-75mm区间的拉力值进行统计平均，算为粘结强度值。
粘合剂与硬质被粘物之间粘结强度的测试方法：参照ASTM D-3330的方法C 进行适当调整。将粘合剂冲切成宽度为24mm长度为325mm的长条。在硬质被粘物上切割出宽度为24mm长度为300mm的平面。将粘结剂与硬质被粘物的一端对齐后粘贴，粘结剂长条会有25mm的长度处于非粘合状态，用压辊对粘合的部分进行滚动，把硬质被粘物的的一端放入拉力机的活动夹口，粘合剂的无粘合部分放入另一夹口，操纵夹具以5.0±0.2mm/s的速度朝180°的两个方向进行拉伸，对位移距离为25mm-75mm区间的拉力值进行统计平均，算为粘结强度值。
作为本实用的进一步改进，所述环状胶层还包括有用于与声学部件相粘合的第二粘合剂，所述第二粘合剂位于防水透声膜背离第一粘合剂的一侧，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为5-50N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为5-50N/cm。
作为优选，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为10-40N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为10-40N/cm.
第二粘合剂是一种双面胶，可以为压敏胶，热敏胶，光敏胶或其他双面胶；
第二粘合剂强度过低时，膜片边缘的固定力就会比较低，水压作用下，膜片带着第一粘合剂一起形变。足够强度的第二粘合剂可以确保膜片的边缘能被固定住，不发生滑移形变。
作为本实用的进一步改进，所述第一粘合剂的内外径差值为1-6mm，厚度为 10-300um；所述第二粘合剂的内外径差值为1-6mm，厚度为10-300um。
作为优选，所述第一粘合剂的内外径差值为2-5mm，厚度为50-200um；所述第二粘合剂的内外径差值为2-5mm，厚度为50-200um
为了使第一粘合剂和第二粘合剂具有较强的粘结强度，因此需要第一粘合剂和第二粘合剂具有合适的宽度和厚度，本实用中第一粘合剂的内外径差值(即宽度)为1-6mm，厚度为10-300um；第二粘合剂的内外径差值(即宽度)为1-6mm，厚度为10-300um；从而保证了第一粘合剂和第二粘合剂均具有较大的粘结强度，粘性好。
本实用的有益效果：防水透声膜组件包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层，其中防水透声膜由经过疏水改性处理的聚合物薄膜制得；防水透声膜为致密膜；防水透声膜的弹性模量为2000-8000MPa；在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为1.5-6dB；防水透声膜的表面能小于50mN/m；防水透声膜组件具有高透声性和高防水性；防水透声膜组件的耐水压为1MPa以上，能够在水下100米正常使用，特别适合用于需要在水下100米使用的电子设备使用；此外，该防水透声膜组件还具有较高的防尘作用，从而延长了电子设备的使用寿命。
附图说明
图1为本实用实施例1中防水透声膜组件的剖视图；
图2为本实用实施例1中防水透声膜组件的结构示意图；
图3为本实用实施例1一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图；
图4为本实用实施例2一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图；
图5为本实用实施例1疏水改性前防水透声膜的扫描电镜(SEM)图，其中放大倍率为50K倍；
图6为本实用实施例1疏水改性后防水透声膜的扫描电镜(SEM)图，其中放大倍率为50K倍；
附图标记：1、防水透声膜；2、环状胶层；21、第一粘合剂；22、第二粘合剂；3、壳体；4、声学部件；5、开口；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用进一步详细说明。
实施例1
一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、配置于壳体内部的声学部件(麦克风)和安装在声学部件上的防水透声膜组件；壳体上还设置有用于与外部环境传播声音的开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内；所述防水透声膜组件，包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层，所述防水透声膜由经过疏水改性处理的PI薄膜制得；所述防水透声膜为致密膜；所述防水透声膜的弹性模量为5000MPa；所述防水透声膜的表面能为30mN/m；所述防水透声膜的直径为3mm，厚度为9um；所述防水透声膜的克重为8g/m2；
所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为30N/cm；所述第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 30N/cm；所述环状胶层还包括有用于与声学部件相粘合的第二粘合剂，所述第二粘合剂位于防水透声膜背离第一粘合剂的一侧，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为30N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 30N/cm；所述第一粘合剂的内外径差值为3mm，厚度为150um；所述第二粘合剂的内外径差值(宽度)为3mm，厚度为150um。
实施例2
一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、配置于壳体内部的声学部件(扬声器)和安装在声学部件上的防水透声膜组件；壳体上还设置有用于与外部环境传播声音的开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内；所述防水透声膜组件，包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层，所述防水透声膜由经过疏水改性处理的PE薄膜制得；所述防水透声膜为致密膜；所述防水透声膜的弹性模量为7000MPa；所述防水透声膜的表面能为40mN/m；所述防水透声膜的直径为4mm，厚度为6um；所述防水透声膜的克重为12g/m2；
所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为25N/cm；所述第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 25N/cm；所述环状胶层还包括有用于与声学部件相粘合的第二粘合剂，所述第二粘合剂位于防水透声膜背离第一粘合剂的一侧，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为25N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 25N/cm；所述第一粘合剂的内外径差值为3mm，厚度为120um；所述第二粘合剂的内外径差值(宽度)为3mm，厚度为120um。
实施例3
一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、配置于壳体内部的声学部件(麦克风)和安装在声学部件上的防水透声膜组件；壳体上还设置有用于与外部环境传播声音的开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内；所述防水透声膜组件，包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层，所述防水透声膜由经过疏水改性处理的PET薄膜制得；所述防水透声膜为致密膜；所述防水透声膜的弹性模量为4000MPa；所述防水透声膜的表面能为35mN/m；所述防水透声膜的直径为3mm，厚度为11um；所述防水透声膜的克重为6g/m2；
所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为30N/cm；所述第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 30N/cm；所述环状胶层还包括有用于与声学部件相粘合的第二粘合剂，所述第二粘合剂位于防水透声膜背离第一粘合剂的一侧，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为25N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 25N/cm；所述第一粘合剂的内外径差值为3mm，厚度为150um；所述第二粘合剂的内外径差值(宽度)为3mm，厚度为120um。
实施例4
一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、配置于壳体内部的声学部件(扬声器)和安装在声学部件上的防水透声膜组件；壳体上还设置有用于与外部环境传播声音的开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内；所述防水透声膜组件，包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层，所述防水透声膜由经过疏水改性处理的PP薄膜制得；所述防水透声膜为致密膜；所述防水透声膜的弹性模量为3000MPa；所述防水透声膜的表面能为30mN/m；所述防水透声膜的直径为3mm，厚度为14um；所述防水透声膜的克重为4g/m2；
所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为35N/cm；所述第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 35N/cm；所述环状胶层还包括有用于与声学部件相粘合的第二粘合剂，所述第二粘合剂位于防水透声膜背离第一粘合剂的一侧，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为20N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为 20N/cm；所述第一粘合剂的内外径差值为5mm，厚度为150um；所述第二粘合剂的内外径差值(宽度)为3mm，厚度为100um。
对实施例1-4制得的防水透声膜组件进行性能测试
耐水压测试
参照JISL1092所规定的防水性试验方法的B法(高水压法)进行适当调整，将组件装贴在开有直径1mm出水孔的工装表面，组件的环形胶部分用夹具进行压合。以20kPa/s的速率增加水压至1MPa，然后观测组件正面与侧面是否漏水。若无漏水，则判定组件可以通过1MPa30min的耐水压测试。
经过耐水压测试，实施例1-4制得的防水透声膜组件的耐水压均在1MPa以上，从而说明了实施例1-4制得防水透声膜组件均能在水下100米起到防水透声作用，继而保证电子设备能够在水下100米正常使用。
水循环测试
基于耐水压测试的基础，在进行完第一轮耐水压测试后，以20kPa/s的速率降低水压至膜片两端压差至零后，再次以20kPa/s的速率增加水压，重复耐水压测试过程，评判标准与耐水压测试一致。
经过测试，实施例1-4制得的防水透声膜组件均能耐受至少10次循环的1MPa防水测试，从而说明了实施例1-4制得的防水透声膜组件均具有较长的使用寿命，经济成本更低。
拦截效率测试参照Ashrae52.2进行调整，将膜片固定在封闭腔体内后，膜片的一侧腔体内装配有0.1um粒径的粉尘和粉尘运动激励装置，膜片的另一侧装配有颗粒传感器，在初始条件下无粉尘颗粒。测试开始后，粉尘运动激励装置激发100g的0.1um粉尘进行运动，等待30min后，读取另外一侧腔体内的0.1um粉尘颗粒实测数值，如果另一侧腔体内总粉尘含量低于1g，则判定膜片对0.1um颗粒防尘效率不低于 99％。
经过测试，实施例1-4制得的防水透声膜组件对于直径至少为0.1um的杂质颗粒，其拦截效率均能达到99％以上，防尘效果好，从而延长了电子设备的使用寿命，经济效益高。
声音阻隔量测试
将待测材料冲切成直径为5.0mm直径的圆片，再将冲切好的待测材料与具有外径5.0mm内径1.7mm的环形双面胶进行同圆心堆叠，双面胶的厚度为0.15mm，最后将双面胶装贴在带有1mm直径0.8mm深度的出音孔的麦克风测试板上，模拟麦克风选用楼氏SPA1687LR5H。距离麦克风工装2cm处设置人工嘴。模拟麦克风与人工嘴均连入AudioPrecision x525型号的音频分析仪。利用Audio Preciseion 自带的音频测试软使人工嘴发出频率为100Hz-10000Hz声压级为94dBSPL的声音。对麦克风工装表面装贴了测试组件和无装贴测试组件条件下麦克风端的响应信号进行收集并作差做差，最终得到对应膜片一定赫兹下的声音阻隔量；声音阻隔量单位为dB。
| 试样 | 100Hz | 1000Hz | 5000Hz | 10000Hz |
| 实施例1 | 2.1 | 2.2 | 2.7 | 3.5 |
| 实施例2 | 1.5 | 1.6 | 2.2 | 3.0 |
| 实施例3 | 2.2 | 2.3 | 2.9 | 3.8 |
| 实施例4 | 2.4 | 2.5 | 3.2 | 4.3 |
由上表可知实施例1-4制得的防水透声膜组件在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量均较小，即实施例1-4制得的防水透声膜组件具有高透声性能，不会影响电子设备的正常工作。
在经过1MPa水压的循环防水测试后，再对实施例1-4制得的防水透声膜组件进行声音阻隔量测试，得到对应膜片在一定赫兹下的声音阻隔量和谐波失真增量。
| 试样 | 100Hz | 1000Hz | 5000Hz | 10000Hz |
| 实施例1 | 2.1 | 2.2 | 2.8 | 3.6 |
| 实施例2 | 1.5 | 1.6 | 2.3 | 3.1 |
| 实施例3 | 2.2 | 2.3 | 3.0 | 3.9 |
| 实施例4 | 2.4 | 2.5 | 3.3 | 4.5 |
由上表可知实施例1-4制得的防水透声膜组件在经过1MPa水压的循环防水测试后，在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量几乎没有变化，声音阻隔量依然很小，说明了实施例1-4制得的防水透声膜组件具有高透声性，高防水性能，不会影响电子设备的正常工作。
且实施例1-4的防水透声膜在1MPa水压下的谐波失真增量均不超过20％，进一步说明实施例1-4制得的防水透声膜组件具有高防水性能。
图5为本实用实施例1中疏水改性前防水透声膜的扫描电镜(SEM)图，其中放大倍率为50K倍；图6为本实用实施例1中疏水改性后防水透声膜的扫描电镜(SEM)图，其中放大倍率为50K倍；由图5，图6可知，实施例1的防水透声膜表面没有孔洞，是一种致密膜。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种带有防水透声膜组件的电子设备，包括壳体、配置于壳体内部的声学部件和安装在声学部件上的防水透声膜组件；壳体上还设置有用于与外部环境传播声音的开口，防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由开口进入到壳体内，其特征在于：所述防水透声膜组件包括单层防水透声膜和位于防水透声膜边沿的环状胶层；所述防水透声膜由经过疏水改性处理的聚合物薄膜制得；所述防水透声膜为致密膜；
所述防水透声膜的弹性模量为2000-8000MPa；
所述防水透声膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为1.5-6dB；
所述防水透声膜的表面能小于50mN/m。
2.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：依据JISL1092所规定的防水性试验方法的B法而测定的所述防水透声膜组件的耐水压为1MPa以上。
3.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述防水透声膜在经过1MPa水压的循环防水测试后，其100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量为1.5-6dB；所述防水透声膜在1MPa水压下的谐波失真增量至多为20％；
在1MPa水压作用下，防水透声膜的相对形变量不大于防水透声膜的弹性极限相对变形量S，所述防水透声膜的弹性极限相对变形量S不大于1％。
4.根据权利要求3所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述防水透声膜耐受至少10次循环的1MPa防水测试。
5.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述防水透声膜对于直径至少为0.1um的杂质颗粒，其拦截效率至少为99％。
6.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述聚合物薄膜为PI、PE、PET和PP中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述防水透声膜的直径为1-5mm，厚度为3-15um；所述防水透声膜的克重为3-12g/m2。
8.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为5-50N/cm；所述第一粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为5-50N/cm。
9.根据权利要求8所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述环状胶层还包括有用于与声学部件相粘合的第二粘合剂，所述第二粘合剂位于防水透声膜背离第一粘合剂的一侧，所述第二粘合剂与声学部件之间的粘结强度为5-50N/cm；所述第二粘合剂与防水透声膜之间的粘结强度为5-50N/cm。
10.根据权利要求9所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备，其特征在于：所述第一粘合剂的内外径差值为1-6mm，厚度为10-300um；所述第二粘合剂的内外径差值为1-6mm，厚度为10-300um。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021595003.1U CN213094409U (zh) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 一种带有防水透声膜组件的电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=75628551
Family Applications (1)
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2020
- 2020-08-04 CN CN202021595003.1U patent/CN213094409U/zh active Active
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