用于发声装置的复合振膜及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料技术领域，更具体地，涉及一种用于发声装置的复合振膜及其制备方法。

背景技术：

现有用于扬声器的振膜多采用高模量的塑料基材层(peek、par、pei、pi等)与柔软的热塑性聚氨酯弹性体(tpu)以及阻尼胶膜(丙烯酸胶、硅胶等)复合的结构。现有的复合振膜，存在以下不足：

难以同时兼顾振膜的刚性、弹性、阻尼特性。

伴随着扬声器的高功率化，在音圈传递来的高热量和强振动作用下，随着时间的推移会产生振膜破裂、破损、塌陷等问题。

现有振膜结构，难以满足防水扬声器的要求，压力增大后易发生膜折、塌陷等现象，且变形后不易回复。

随着高功率化、防水以及高音质要求的提高，硅橡胶材质的振膜在扬声器领域也得到了应用。现有硅橡胶振膜，存在以下不足：

因硅橡胶的模量或硬度相对较低，在满足相同f0要求的前提下，振膜厚度较厚，一方面振动空间的余量变小，另一方面振动系统的质量增加，损失了一部分灵敏度。

此外，因硅橡胶的强度有限，振膜存在破膜的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种用于发声装置的复合振膜的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于发声装置的复合振膜。所述复合振膜由多个膜层复合而成，所述多个膜层包括至少一层热塑性弹性体层、至少一层胶黏剂层和至少一层硅橡胶层，其中，所述胶黏剂层位于所述复合振膜的中间层。

可选地，所述至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层，所述至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层，所述至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层，

其中，所述第一热塑性弹性体层、所述第一胶黏剂层和所述第一硅橡胶层依次排列，复合在一起。

可选地，所述至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层，所述至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层，所述至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层和第二硅橡胶层，

其中，所述第一热塑性弹性体层、所述第一硅橡胶层、所述第一胶黏剂层和所述第二硅橡胶层依次排列，复合在一起；或者

所述第一硅橡胶层、所述第一热塑性弹性体层、所述第一胶黏剂层和所述第二硅橡胶层依次排列，复合在一起。

可选地，所述至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层和第二热塑性弹性体层，所述至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层和第二胶黏剂层，所述至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层，

其中，第一热塑性弹性体层、所述第一胶黏剂层、所述第一硅橡胶层、所述第二胶黏剂层和所述第二热塑性弹性体层依次排列，复合在一起。

可选地，所述至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层和第二热塑性弹性体层，所述至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层，所述至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层和第二硅橡胶层，

其中，所述第一热塑性弹性体层、所述第一硅橡胶层、所述第一胶黏剂层、所述第二硅橡胶层和所述第二热塑性弹性体层依次排列，复合在一起。

可选地，所述热塑性弹性体层由聚酯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、动态硫化橡胶与热塑性塑料共混物型热塑性弹性体中的任意一种或多种制作而成。

可选地，所述热塑性弹性体层包括经表面处理的连接表面。

可选地，所述硅橡胶层由液体硅橡胶或者固体硅橡胶制作而成。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于发声装置的复合振膜的制备方法。该方法包括：将至少一层热塑性弹性体层、至少一层胶黏剂层和至少一层未硫化的硅橡胶层按照设定顺序进行排列，层压形成复合料带，其中，所述胶黏剂层位于所述复合料带的中间层；采用热压成型的方法使所述未硫化的硅橡胶层硫化，并将所述复合料带的各个膜层复合在一起。

可选地，所述热压成型的温度为60-220℃。

本发明的发明人发现，在现有技术中，复合振膜难以兼顾刚性、弹性以及阻尼特性；硅橡胶振膜厚度大、灵敏度低。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明实施例提供的振膜兼具三种材料的性质，具有良好的刚度和阻尼性，并且具有优异的回弹性和耐温性。

此外，该复合振膜不易发生膜折、塌陷等现象，并且防水性，耐用性良好。

此外，通过将硅橡胶与热塑性弹性体和胶黏剂复合在一起，该振膜在满足f0(最低共振频率)要求下，能够做的更薄，从而使振膜具有高的灵敏度。

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1-5是根据本发明的实施例的振膜的剖视图。

图6是根据本发明的一个实施例的复合振膜的制备方法的流程图。

附图标记说明：

1：第一热塑性弹性体层；2：第二热塑性弹性体层；4：第一胶黏剂层；5：第二胶黏剂层；6：第一硅橡胶层；7：第二硅橡胶层。

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。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于发声装置的复合振膜。该复合振膜由多个膜层复合而成。多个膜层形成复合结构。多个膜层包括至少一层热塑性弹性体层、至少一层胶黏剂层和至少一层硅橡胶层，其中，胶黏剂层位于复合振膜的中间层。

需要说明的是，复合振膜包括最外层的两个表层即为上、下表层和位于上、下表层之间的中间层。由于胶黏剂具有粘性，故将胶黏剂设置在中间层，能够起到粘接上、下膜层的作用。

热塑性弹性体层为复合结构的复合振膜提供了足够的刚度，能够抑制复合振膜的偏振，同时可提升复合振膜的回弹性和阻尼特性。

胶黏剂层不仅可以增加界面的粘结力，同时使复合振膜具备良好的阻尼性。

硅橡胶层具有优异的耐高、低温特性，能够弥补热塑性弹性体材料在耐热性方面的不足，同时使复合振膜具备良好的弹性和防水性能。

本发明实施例提供的复合振膜兼具三种材料的性质，具有良好的刚度和阻尼性，并且具有优异的回弹性和耐温性。

此外，该复合振膜不易发生膜折、塌陷等现象，并且防水性，耐用性良好。

此外，通过将硅橡胶与热塑性弹性体和胶黏剂复合在一起，该复合振膜在满足f0(最低共振频率)要求下，能够做的更薄，从而使复合振膜的振动空间余量变大，并使复合振膜具有高的灵敏度。

在一个例子中，复合振膜包括位于中心位置的球顶部和围绕球顶部设置的折环部。本发明实施例的复合振膜可以在球顶部或者折环部设置上述复合结构；也可以是复合振膜的整体为上述复合结构。

在其他示例中，复合振膜呈平板结构。该复合振膜的整体为上述复合结构。

可选地，热塑性弹性体层由聚酯类热塑性弹性体(tpee)、聚氨酯类热塑性弹性体(tpu)、聚酰胺类热塑性弹性体(tpae)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(tps)、聚烯烃类热塑性弹性体(tpo)、动态硫化橡胶与热塑性塑料共混物型热塑性弹性体(tpv)中的任意一种或多种制作而成。

需要说明的是，当复合振膜包括多个热塑性弹性体层时，每个热塑性弹性体层由上述一种或多种的材料制作而成。各层的材质可以相同，也可以不同；各层的厚度、硬度等可以相同，也可以不同。本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

进一步地，热塑性弹性体的硬度范围为40a-80d。该范围使得复合振膜具有足够的强度和弹性，以防止发生不可逆的变形。

优选地，热塑性弹性体层包括经表面处理的连接表面。连接表面为热塑性弹性体层的用于与其他膜层连接的表面，例如，其他膜层为硅橡胶层或者胶黏剂层等。热塑性弹性体层通过其连接表面与硅橡胶层和/或者胶黏剂层连接。

用户可以采用等离子、涂覆底涂剂等方法对热塑性弹性体层的连接表面进行处理，以提高连接表面的比表面积，从而提高热塑性弹性体层与其他膜层之间的连接强度。

可选地，硅橡胶层由液体硅橡胶或者固体硅橡胶制作而成。该两种硅橡胶为原料。在制作时，需要向原料中加入硫化剂或者催化剂等助剂，以使原料固化，从而得到硅橡胶层。

这两种原料来源广泛，成本低。

优选的是，复合振膜的厚度为5-300um。该厚度的复合振膜具有最佳的声学效果。

图1-5是根据本发明的实施例的复合振膜的剖视图。

图1为三膜层的复合振膜。在该例子中，至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层1。至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层4。至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层6。其中，第一热塑性弹性体层1、第一胶黏剂层4和第一硅橡胶层6依次排列，复合在一起。第一胶黏剂层4具有胶粘的作用，能够提高复合振膜的结构强度。

该复合振膜为最简单的复合结构，制作难度小。该复合振膜具有良好的刚度和阻尼性，并且具有优异的回弹性、防水性和耐温性。

图2-3为四膜层的复合振膜。在该例子中，至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层1。至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层4。至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层6和第二硅橡胶层7。

其中，第一热塑性弹性体层1、第一硅橡胶层6、第一胶黏剂层4和第二硅橡胶层7依次排列，复合在一起，如图2所示；或者

第一硅橡胶层6、第一热塑性弹性体层1、第一胶黏剂层4和第二硅橡胶层7依次排列，复合在一起，如图3所示。

本领域技术人员可以根据实际需要设置各个膜层的厚度。

该复合振膜具有良好的刚度和阻尼性，并且具有优异的回弹性、防水性和耐温性。

图4-5为五膜层的复合振膜。在该例子中，如图4所示，至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层1和第二热塑性弹性体层2。至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层4和第二胶黏剂层5。至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层6。

其中，第一热塑性弹性体层1、第一胶黏剂层4、第一硅橡胶层6、第二胶黏剂层5和第二热塑性弹性体层2依次排列，复合在一起。

在另一个例子中，如图5所示，至少一层热塑性弹性体层包括第一热塑性弹性体层1和第二热塑性弹性体层2。至少一层胶黏剂层包括第一胶黏剂层4。至少一层硅橡胶层包括第一硅橡胶层6和第二硅橡胶层7。

其中，第一热塑性弹性体层1、第一硅橡胶层6、第一胶黏剂层4、第二硅橡胶层7和第二热塑性弹性体层2依次排列，复合在一起。

可选地，第一热塑性弹性体层1和第二热塑性弹性体层2由不同的材料制作而成。

本领域技术人员可以根据实际需要设置各个膜层的厚度。

该两种复合振膜具有良好的刚度和阻尼性，并且具有优异的回弹性、防水性和耐温性。

复合振膜的结构不限于上述几种，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。上述复合结构还可以作为多层复合振膜中的几层。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于发声装置的复合振膜的制备方法。如图6所示，该制备方法包括：

s1、将至少一层热塑性弹性体层、至少一层胶黏剂层和至少一层未硫化的硅橡胶层按照设定顺序进行排列，层压形成复合料带，其中，胶黏剂层位于复合料带的中间层。

s2、采用热压成型的方法使未硫化的硅橡胶层硫化，并将复合料带的各个膜层复合在一起。

与注塑成型的方法相比，该方法对生产设备，例如模具的精度要求低，采用现有的热压成型设备即可进行制备。

该制备方法的工艺简单，生产效率高，成本低，适用于大规模生产。

优选地，热压成型的温度为60-220℃。在该成型温度下，复合振膜的各个膜层之间的结合力大。复合振膜的强度高，耐用性良好。

在一个例子中，s1步骤包括以下分步骤：

s101、采用涂布、流延或压延的方式将胶黏剂层置于热塑性弹性体层上，以形成第一复合基体层；

s102、采用层压的方式，将未硫化的硅橡胶层，以及其他热塑性弹性体层和/或其他胶黏剂层置于第一复合基体层上，以形成第一复合料带。在该步骤中，胶黏剂层位于第一复合料带的中间层。

在s2步骤中，将第一复合料带置于复合振膜的模座上，采用热压成型的方式使未硫化的硅橡胶层硫化，并使多个膜层连接在一起，以形成复合振膜。

在另一个例子中，s1步骤包括以下分步骤：

s111、采用涂布、流延或压延的方式将未硫化的硅橡胶层置于热塑性弹性体层上，以形成第二复合基体层；

s112、采用层压的方式，将胶黏剂层，以及其他热塑性弹性体层和/或其他未硫化的硅橡胶层置于第二复合基体层上，以形成第二复合料带。在该步骤中，胶黏剂层位于第二复合料带的中间层。

在s2步骤中，将第二复合料带置于复合振膜的模座上，采用热压成型的方式使未硫化的硅橡胶层硫化，并使多个膜层连接在一起，以形成复合振膜。

在又一个例子中，s1步骤包括以下分步骤：

s121、采用涂布、流延或压延的方式将胶黏剂层置于热塑性弹性体层上，以形成第一复合基体层；

s122、采用涂布、流延或压延的方式将未硫化的硅橡胶层置于热塑性弹性体层上，以形成第二复合基体层；

s123、采用层压的方式，将第二复合基体层、其他热塑性弹性体层、其他胶黏剂层、其他未硫化的硅橡胶层中的至少一种置于第一复合基层上，以形成第三复合料带。在该步骤中，第三复合料带至少包括第一复合机体层和第二复合基体层，并且胶黏剂层位于第三复合料带的中间层。

在s2步骤中，将第三复合料带置于复合振膜的模座上，采用热压成型的方式使未硫化的硅橡胶层硫化，并使多个膜层连接在一起，以形成复合振膜。

上述制备方法工艺简单，易操作，并且均能制备形成本发明提供的复合振膜。本发明的制备方法不限于以上几种实施方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

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。