CN114827877B - 振膜和发声装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种振膜和发声装置。其中，所述振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，所述浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，所述聚氨酯预聚物为嵌段聚合物，所述嵌段聚合物由硬段和软段交替排列形成，所述硬段为异氰酸酯，所述软段为多元醇柔性长链，所述嵌段聚合物的端基均为异氰酸酯硬段，所述振膜于20％应变后的弹性回复率＞70％。本发明的技术方案能够克服热塑性弹性体振膜高温或长时间振动后回复率差的问题，且能够在气压成型过程中使得振膜厚度均匀，成型平整，从而保证其具有较好的声学性能。

Description

振膜和发声装置

技术领域

本发明涉及电声转换技术领域，特别涉及一种振膜和发声装置。

背景技术

目前发声装置中的振膜通常采用热塑性弹性体振膜，比如热塑性聚氨酯弹性体和热塑性聚酯类弹性体振膜。因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可塑性、阻尼性和耐温性，随着对扬声器高功率化及高音质的高需求，热塑性弹性体振膜在扬声器领域得到了推广应用。但是，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出现成型不平整等不良，导致振膜良率降低，声学性能也会受到影响；另一方面，热塑性弹性体振膜由于热塑性弹性体为线形结构，一方面，在大应变下，分子间容易出现滑移，粘性部分增加，损耗增加，撤去外力后，不可恢复部分增加，回弹性较差，使用该振膜的扬声器在大位移振动和高要求防水试验后声学性能变差；而且，长时间高温受力实验时，分子链被长时间在高温下拉伸，高温下分子链运动能力增强，更容易出现滑移，撤去外力后，回复率变差，使得使用该振膜的扬声器可靠性后振膜变形导致性能不良，甚至有破膜的风险。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种振膜和发声装置，旨在克服热塑性弹性体振膜在大位移振动、高要求防水试验或长时间高温可靠性后出现变形、破膜等现象，且能够克服热塑性弹性体振膜在气压成型过程中出现的缺陷，使得振膜厚度均匀，成型平整，从而保证其具有较好的声学性能。

为实现上述目的，本发明提出的振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，所述浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，所述聚氨酯预聚物为嵌段聚合物，所述嵌段聚合物由硬段和软段交替排列形成，所述硬段为异氰酸酯，所述软段为多元醇柔性长链，所述嵌段聚合物的端基均为异氰酸酯硬段，所述振膜于20％应变后的弹性回复率＞70％。

可选的实施例中，所述振膜的压缩永久形变率小于50％。

可选的实施例中，所述配合剂包括扩链剂和催化剂，所述振膜是将多元醇与多异氰酸酯反应生成聚氨酯预聚物，之后加入扩链剂和催化剂，混合后注入至振膜加工模具内，通过交联反应成型得到。

可选的实施例中，按质量百分比计，所述扩链剂的用量为所述聚氨酯预聚物的10％-30％。

可选的实施例中，所述扩链剂为可与异氰酸酯反应的多官能度的低分子醇类或胺类化合物。

可选的实施例中，所述扩链剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,5-二乙基甲苯二胺、1,2-双(2-氨基苯基硫代)乙烷、丙二醇-双(对氨基苯甲酸酯)、3,5-二氨基-4-氯-苯甲酸异丁酯、4,4-亚甲基-双-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、3,5-二甲基硫基甲苯二胺、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、三异丙醇胺、氢醌双羟乙基醚、间苯二酚-双(P-羟乙基)醚、三乙醇胺中的至少一种；和/或，所述催化剂选用二月桂酸丁基锡、辛酸亚锡、磷酸、油酸、己二酸、壬二酸、乙酸苯汞、丙酸苯汞、乙酰丙酮铁中的至少一种。

可选的实施例中，按质量百分比计，所述异氰酸酯的用量范围为2％-50％；和/或，所述异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘1.5-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、间二亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、3,3.-二甲基-4,4.-联苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯中的至少一种；和/或，所述多元醇选用聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯型多元醇、蓖麻油多元醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚多元醇、环氧树脂改性多元醇中的至少一种。

可选的实施例中，所述配合剂还包括填料，所述填料为炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、高岭土、滑石粉、玻璃微珠中的至少一种；和/或，所述配合剂还包括助剂，所述助剂为抗氧剂、紫外线吸收剂、抗水解稳定剂、增塑剂、色浆、防老剂中的至少一种。

可选的实施例中，所述振膜的硬度范围为10A-95A。

可选的实施例中，所述振膜的硬度范围为30A-85A。

可选的实施例中，所述振膜的厚度范围为10μm-300μm；

可选的实施例中，所述振膜的厚度范围为10μm-200μm；

本发明还提出了一种发声装置，所述发声装置包括振膜，所述振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，所述浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，所述聚氨酯预聚物为嵌段聚合物，所述嵌段聚合物由硬段和软段交替排列形成，所述硬段为异氰酸酯，所述软段为多元醇柔性长链，所述嵌段聚合物的端基均为异氰酸酯硬段，所述振膜于20％应变后的弹性回复率＞70％。

本发明的技术方案，振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，得到交联结构的浇注型聚氨酯。由于浇注型聚氨酯为交联结构，分子为网状、分子间有化学键连接，在一定应变后仍具有比较高的回复率，并通过合理调节振膜制备过程中的原料种类及其加入量，使得振膜在20％应变后的回复率大于70％，使用该振膜的扬声器在大位移振动和高要求防水试验后依然保持良好的声学性能。并且，本发明振膜采用浇注成型工艺，相较于气压成型的热塑性弹性体振膜，本发明振膜厚度均匀，成型后残余应力小，振膜平整，获得更好的声学性能。

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为本发明发声装置-声学扬声器的剖视结构示意图。

附图标号说明：

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

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种振膜，应用于发声装置。

本发明振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，所述聚氨酯预聚物为嵌段聚合物，所述嵌段聚合物由硬段和软段交替排列形成，硬段为异氰酸酯，软段为多元醇柔性长链，嵌段聚合物的端基均为异氰酸酯硬段，于20％应变后振膜的应变回复率＞70％。

本发明聚氨酯预聚物的分子结构如下所示，其中n为自然数：

从上述分子结构中可以看出，聚氨酯预聚物是一种嵌段聚合物，一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段部分，以异氰酸酯构成硬段部分，硬段部分和软段部分交替排列，形成重复结构单元，异氰酸酯基(-NCO)位于嵌段聚合物的端部，即异氰酸酯基(-NCO)封端。其中异氰酸酯构成的硬段部分结构如下：

多元醇组成的软段部分结构如下：

-O-R₁-O-

这里硬段部分所起的作用是提供硬度和模量，软段部分提供韧性，通过调整硬段部分的种类和比例及软段部分的种类来调节振膜的硬度、模量及回弹性能。故在制备振膜时，可以通过调整浇注型聚氨酯中硬段部分的种类和比例、软段部分的种类及配合剂的重量及用量来保证制备得到的振膜具有较好的弹性回复率，可选地，保证制备得到的振膜于20％应变后的弹性回复率大于70％。并且，在制备振膜时加入了配合剂，配合剂与主体材料聚氨酯预聚物在一定条件下可以发生硫化反应，以得到交联结构的浇注型聚氨酯，浇注型聚氨酯分子为网状结构，且分子件有化学键连接，则在一定应变后仍具有比较高的回复率。

而目前的热塑性弹性体振膜由于热塑性弹性体为线形结构，一方面，在大应变下，分子间容易出现滑移，粘性部分增加，损耗增加，撤去外力后，不可恢复部分增加，回弹性较差，使用该振膜的扬声器在大位移振动和高要求防水试验后声学性能变差；另一方面，长时间高温受力实验时，分子链被长时间在高温下拉伸，高温下分子链运动能力增强，更容易出现滑移，撤去外力后，回复率变差，使得使用该振膜的扬声器可靠性后振膜变形导致性能不良，甚至有破膜的风险。

可以理解的，本发明的技术方案，振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，得到交联结构的浇注型聚氨酯。由于浇注型聚氨酯为交联结构，分子为网状、分子间有化学键连接，在一定应变后仍具有比较高的回复率，并通过合理调节振膜制备过程中的原料种类及其加入量，使得振膜在20％应变后的回复率大于70％，使用该振膜的扬声器在大位移振动和高要求防水试验后依然保持良好的声学性能。并且，本发明振膜采用浇注成型工艺，相较于气压成型的热塑性弹性体振膜，本发明振膜厚度均匀，成型后残余应力小，振膜平整，获得更好的声学性能。

本发明实施例中，由于浇注型聚氨酯为交联结构，则会使得振膜的耐温性提高，在高温下在长时间高温拉伸时也不易产生永久变形，故通过合理调节振膜制备过程中的原料种类及其加入量，可以保证振膜压缩永久形变率小于50％，使用该振膜的扬声器满足在长时间高温可靠性后仍能保持原来的形状和性能，不会出现变形、破膜等风险。

本发明实施例中，配合剂包括扩链剂和催化剂，振膜是将多元醇与多异氰酸酯反应生成聚氨酯预聚物，之后加入扩链剂和催化剂，混合后注入至振膜加工模具内，通过交联反应成型得到。

具体操作时，先将多元醇与多异氰酸酯反应生成液体聚氨酯预聚物，然后外加扩链剂和催化剂混合均匀后，经注射进入振膜加工模具内，通过交联反应成型得到。其中，交联反应反应温度为20℃-230℃，反应时间3s-120min。

在加入扩链剂时，要合理控制扩链剂的用量，以保证制备的振膜有合适的硬度和回弹性，从而在应用于发声装置后具有比较合适的声学性能和可靠性。可选地，按质量百分比计，扩链剂的用量为聚氨酯预聚物的10％-30％。用量<10％，交联度过低，振膜硬度小，需要较厚的厚度才能达到合适的F0(谐振频率)，而厚度过大会导致重量过重使得灵敏度降低，且交联度过低，在大应变或者长时间高温受力后，分子链容易产生滑移，导致振膜发生形变，进而使得声学性能和可靠性受到影响；用量＞30％，振膜硬度过大导致断裂伸长率降低，振膜变脆，使用该振膜的扬声器在可靠性后容易产生膜裂甚至破膜。因此控制扩链剂的用量为预聚物的10％～30％，振膜有较为合适的硬度、断裂伸长率和回弹性，保证发声装置在大应变或长时间受力前后依然保持优异的声学性能。比如，按质量份计，浇注型聚氨酯为100份，则扩链剂为10份、15份、20份、25份或30份，由此制得的振膜具有更高的回弹性，在防水和高温长时间振动时不易产生破膜和变形的现象。

可以理解的，本实施例中是通过调节扩链剂的用量来优化振膜的回弹性能，使其具有更高的回弹性，即在制备振膜时，扩链剂的用量范围为10wt％-30wt％，则可以保证由此制备得到的振膜在20％应变后的弹性回复率大于70％。

本发明实施例中，扩链剂为可与异氰酸酯反应的多官能度的低分子醇类、胺类或醇胺类化合物。

这里扩链剂起到与异氰酸酯交联的作用，以调节最终振膜的硬度和回弹性。所述扩链剂通常为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)、2,5-二乙基甲苯二胺、1,2-双(2-氨基苯基硫代)乙烷、丙二醇-双(对氨基苯甲酸酯)、3,5-二氨基-4-氯-苯甲酸异丁酯、4,4-亚甲基-双-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、3,5-二甲基硫基甲苯二胺、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、三异丙醇胺、氢醌双羟乙基醚、间苯二酚-双(P-羟乙基)醚(HER)、三乙醇胺中的至少一种。可以理解的，本实施例中，通过调节扩链剂的种类来保证制备的振膜具有较高的回弹性，即，在制备振膜时，扩链剂选用上述中的一种或多种混合，则可以保证由此制备得到的振膜在20％应变后的弹性回复率大于70％。

本发明的实施例中，催化剂选用二月桂酸丁基锡、辛酸亚锡、磷酸、油酸、己二酸、壬二酸、乙酸苯汞、丙酸苯汞、乙酰丙酮铁中的至少一种。

这里催化剂的作用是加快交联反应，从而加快浇注型聚氨酯的成膜速度，提高振膜的制备效率。在制备振膜时，催化剂可选用上述物质的其中一种或多种混合物。

本发明实施例中，按质量百分比计，异氰酸酯的用量范围为2％-50％。

硬段部分含量太低，橡胶的硬度和模量太低，回弹性太差，并且F0(谐振频率)太低；含量太高，硬度和模量过高，响度变低，低频性能较差，故要合理控制硬度异氰酸酯的用量。可选地，异氰酸酯的用量为2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％，如此可以获得较好的回弹性能、较为合适的F0和低频性能。

可以理解的，本实施例中，通过调节硬段异氰酸酯的用量来保证制备的振膜具有较高的回弹性，即，在制备振膜时，异氰酸酯的用量范围为2％-50％，则可以保证由此制备得到的振膜在20％应变后的弹性回复率大于70％。

进一步地，通过调节硬段异氰酸酯和软段多元醇的种类来保证制备的振膜具有较高的回弹性。

可选地，异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、萘1.5—二异氰酸酯(NDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、间二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、3,3.-二甲基-4,4.-联苯二异氰酸酯(TODI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、氢化甲苯二异氰酸酯(HTDI)、三甲基己二异氰酸酯(TMDI)中的至少一种。

可选地，多元醇选用聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯型多元醇、蓖麻油多元醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚多元醇、环氧树脂改性多元醇中的至少一种。

可以理解的，本发明的技术方案，可以通过同时合理调节扩链剂的用量及其种类，硬段异氰酸酯的种类及其用量、软段多元醇的种类来调节振膜的回弹性能，使得制备的振膜在20％应变后的弹性回复率＞70％。

需要说明的是，本发明提供的振膜，采用浇注型聚氨酯(CPU)制成，区别于热塑性聚氨酯(TPU)，热塑性聚氨酯(TPU)是线形或支化结构，可二次加工，一般经流延或涂布制成薄膜后，再通过气压或模压制成振膜，而本发明所述浇注型聚氨酯为交联结构，不可二次加工，经注入模具一体成型制备成振膜；也区别于常规的聚氨酯橡胶，常规的聚氨酯橡胶为固体橡胶，一般与配合剂经过塑炼、混炼加工后，通过压延制成片状或涂布成膜，再经气压或模压制成振膜，硫化剂常为硫黄、过氧化物和异氰酸酯，由此制得的振膜硬度可调范围较窄，且因需后续粘接外壳等部件，导致发声装置气密性差。而本发明所述的浇注型聚氨酯为液态橡胶，浇注成型，外加扩链剂进行扩链和交联，扩链剂通常为醇类、胺类或醇胺类，由此制得的振膜硬度可调范围宽，且因为是与外壳一体成型，故应用该振膜的发声装置具有较好的气密性。

本发明实施例中，振膜制备时，其硬度要设计合理，以保证使用该振膜的扬声器具有优异的声学性能。可选地，振膜的硬度范围为10A-95A，比如振膜的硬度为10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75A、80A、85A、90A或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。优选地，振膜的硬度范围为30A-85A时，使用该振膜的扬声器具有更优异的声学性能。

本发明实施例中，振膜的厚度范围为10μm-300μm。在采用浇注型聚氨酯制备振膜时，要合理控制振膜的厚度，以保证应用该振膜的发声装置具有优异的声学性能。若振膜的厚度小于10μm。振膜的阻尼小，听音性能差；若振膜的厚度大于300μm，振膜重量过大，灵敏度变差。可选地，振膜的厚度为10μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm或300μm。更优选地，振膜的厚度为10-200μm时，使用该振膜的发声装置具有更优异的声学性能。

需要说明的是，在制备振膜时，通过合理调节扩链剂的用量及其种类，催化剂的种类、硬段异氰酸酯的种类及其用量、软段多元醇的种类来调节振膜的回弹性能，同时也调节了振膜的硬度和厚度，使其硬度和厚度设计较为合理，从而保证使用该振膜的发声装置具有更优异的声学性能。

进一步地，本发明的实施例中，配合剂还包括填料，填料选用炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、高岭土、滑石粉、不饱和羧酸金属盐、玻璃微珠中的至少一种。在保证振膜具有较好的回弹性的基础上，加入了填料，可以增强振膜的强度，进一步保证振膜在高温环境下不易出现破膜的现象。

进一步地，本发明的实施例中，配合剂还包括助剂，助剂选用抗氧剂、紫外线吸收剂、抗水解稳定剂、增塑剂、色浆、防老剂中的至少一种。其中，抗氧剂的加入，可以提高其抗氧化性能，抗氧剂可以是抗氧剂1010、抗氧剂2、抗氧剂6，抗氧剂4，抗氧剂1076、抗氧剂168等中的至少一种，用量为0.5～5份(质量份)。抗水解稳定剂可以提高浇注型聚氨酯的抗水解稳定性，增塑剂可以增加浇注型聚氨酯的加工性能，色浆可以赋予一定的色彩，防老剂可以提高其防老化性能。在保证振膜具有较好的回弹性的基础上，加入了上述助剂，可以进一步提高浇注型聚氨酯的综合性能，从而提高振膜的综合性能，用户可以根据操作需求和产品需求来选用上述助剂的一种或多种。

可以理解的，本发明浇注型聚氨酯是由液体聚氨酯外加扩链剂、催化剂、填料以及其他助剂混合均匀后，经注射进入相应模具后交联得到。

需要说明的是，本发明所述浇注型聚氨酯振膜中不含有发泡剂，因为发泡剂的加入会导致振膜耐温性变差，经过可靠性测试后容易产生变形甚至破膜等问题，导致性能不良，影响用户的使用体验。本发明采用浇注型聚氨酯旨在提高振膜的回弹性能，且保证使用该振膜的扬声器满足在长时间高温可靠性后仍能保持原来的形状和性能，不会出现变形、破膜等风险，若加入发泡剂则会与本发明的构思相违背。同时本发明振膜的制备原料较为简单，制备工艺较为简化，操作较为简单，制备成本相对较低。

本发明还提出了一种发声装置，包括发声装置主体和振膜，振膜的具体结构可参照上述实施例，由于发声装置采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如附图1是声学扬声器的示例剖视图，其中，10为扬声器外壳；20为本发明所述振膜；30为音圈；40为磁铁。当扬声器工作时，电信号输入产品音圈30，音圈30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20振动发出声音，完成电-力-声能量转化过程。

本发明的振膜可以为折环振膜或者平板振膜，振膜设置在发声装置主体上，振膜被配置为能够被驱动振动，通过振动进而产生声音。发声装置主体中可以配置有线圈、磁路系统等部件，通过电磁感应驱动振膜振动。本发明提供的发声装置具有较好的发声效果和良好的耐用性。

在一个具体的实施例中，振膜的邵氏硬度在10-95A，厚度在10-300μm这一范围，此时微型发声装置的谐振频率F0达到100-1500Hz，则微型发声装置的低频性能优良。

扬声器的振膜由于需要往复振动，因此需要具有较高的回弹性。本申请实施例中，相比普通的热塑性弹性体振膜材料，CPU为交联结构，分子为网状、分子间有化学键连接，因此其回弹性较好。发明人进一步调整扩链剂的比例，当扩链剂的质量位于10％-30％的范围内时，CPU在一定应变后回复率＞70％，使用该振膜的扬声器在大位移振动和高要求防水试验后依然保持良好的声学性能；另外，本身的交联结构使得耐温性也提高，在高温下在长时间高温拉伸时也不易产生永久变形，压缩永久变形率＜50％，使用该振膜的扬声器满足在长时间高温可靠性后仍能保持原来的形状和性能，不会出现变形、破膜等风险；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出现成型不平整等不良，导致振膜良率降低，声学性能也会受到影响，而本发明所述浇注型聚氨酯振膜采用注射成型，振膜厚度均匀，成型后残余应力小，振膜平整，获得更好的声学性能。

下面通过具体实施例对本发明振膜进行详细说明，其中实施例和对比例所示振膜在室温条件下F0基本相同，F0的差值在20Hz以内。值得理解的是，下面描述仅是示例性的，而不是对本发明的具体限制。

实施例1：本实施例为采用浇注型聚氨酯制备的振膜，按重量份计，振膜的主要原料及其用量如下：聚氨酯预聚物100份，白炭黑5份，三羟甲基丙烷2份，1,4-丁二醇8份，其中，三羟甲基丙烷和1,4-丁二醇为扩链剂，扩链剂的比例为聚氨酯预聚物的10％。将上述原料混合均匀后，注入振膜模具，经100℃硫化后便可制备得到振膜，制备的振膜的厚度为110μm，硬度为40A。

实施例2：本实施例为采用浇注型聚氨酯制备的振膜，按重量份计，振膜的主要原料及其用量如下：聚氨酯预聚物100份，白炭黑10份，三羟甲基丙烷5份，1,4-丁二醇25份，其中，三羟甲基丙烷和1,4-丁二醇为扩链剂，扩链剂的用量为聚氨酯预聚物的30％。将上述原料混合均匀后，注入振膜模具，经100℃硫化后形成振膜，制备的振膜的厚度为70μm，硬度为75A。

对比例1为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)振膜，振膜厚度为80μm，硬度为60A。

对比例2为热塑性聚酯类弹性体(TPEE)复合振膜，振膜为3层结构，其中两个表层均为TPEE层，厚度为15μm，中间层为聚丙烯酸酯压敏胶膜，厚度为20μm。

将实施例1、实施例2、对比例1及对比例2中的振膜进行如下性能测试：

(1)振膜成型后翘曲程度测试：

为验证本发明产品性能，测试实施例1-2和对比例1-2中振膜的翘曲程度，具体测试方法为：在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1-2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3。

表1实施例1-2和对比例1-2中振膜翘曲程度测试结果

从表3的测试结果可知，对比例1-2振膜采用气压成型的方式制备而成，实施例1-2为本发明所述浇注型聚氨酯振膜，采用注塑方法制备，可明显看出，本发明浇注型聚氨酯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，平整度更好。

(2)应变回复率和防水测试

为验证本发明产品性能，测试实施例1-2和对比例1-2中振膜原材料的应变回复以及对应使用该振膜的发声装置在60m防水试验后统计的振膜的膜折率，测试数据见表2。

应变回复测试方法如下：在动态热力学分析仪(DMA)拉伸模式下测试应力松弛，应变设置为20％，松弛10min，回复10min，记录最终的回复率。

表2实施例1-2和对比例1-2中振膜的应变回复率及防水试验数据

振膜原材料	应变恢复率	60m防水试验后膜折率
			对比例1(TPU振膜)	70％	90％
对比例2(TPEE复合振膜)	60％	100％
			实施例1	85％	0
实施例2	90％	0

从表2的测试数据中可以看出，相较于对比例1-2的振膜，本发明浇注型聚氨酯振膜的大应变(20％)回复率更高，且在60m防水试验后依然能够恢复到原来的形状，从而保持声学性能不变。因此，本发明浇注型聚氨酯振膜具有较高的回弹性能和较好的防水性能。

(3)压缩永久变化率K的测试：

为验证本发明产品性能，测试实施例1和对比例1中的振膜原材料的压缩永久形变，试验标准参考GB1683-81，压缩率选择30％，温度85℃，时间48h，其测试结果记录于表3中。

表3压缩永久变形率及高温长时间受力可靠性振膜形变率测试数据

由表3的测试数据可以看出：相较对比例1，本发明浇注型聚氨酯振膜的压缩永久变形更小，表明回弹性更好。使用该振膜的发声装置在高温长时间受力类可靠性试验后仍能回复原来的形状，保持良好的声学性能。

以上所述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，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，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，所述振膜采用浇注型聚氨酯制备而成，所述浇注型聚氨酯为聚氨酯预聚物外加配合剂经硫化制成，所述聚氨酯预聚物为嵌段聚合物，所述嵌段聚合物由硬段和软段交替排列形成，所述硬段为异氰酸酯，所述软段为多元醇柔性长链，所述嵌段聚合物的端基均为异氰酸酯硬段，所述振膜于20%应变后的弹性回复率＞70%；

其中，所述配合剂包括扩链剂和催化剂，所述振膜是将多元醇与多异氰酸酯反应生成聚氨酯预聚物，之后加入扩链剂和催化剂，混合后注入至振膜加工模具内，通过交联反应成型得到；所述扩链剂为可与异氰酸酯反应的多官能度的低分子醇类或胺类化合物；

所述聚氨酯预聚物的分子结构为：

，其中n为自然数。

2.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述振膜的压缩永久形变率小于50%。

3.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，按质量百分比计，所述扩链剂的用量为所述聚氨酯预聚物的10%-30%。

4.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述扩链剂为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,5-二乙基甲苯二胺、1,2-双（2-氨基苯基硫代）乙烷、丙二醇-双（对氨基苯甲酸酯）、3,5-二氨基-4-氯-苯甲酸异丁酯、4,4-亚甲基-双-（3-氯-2,6-二乙基苯胺）、3,5-二甲基硫基甲苯二胺、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、三异丙醇胺、氢醌双羟乙基醚、间苯二酚-双（P-羟乙基）醚、三乙醇胺中的至少一种；

和/或，所述催化剂选用二月桂酸丁基锡、辛酸亚锡、磷酸、油酸、己二酸、壬二酸、乙酸苯汞、丙酸苯汞、乙酰丙酮铁中的至少一种。

5.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，按质量百分比计，所述异氰酸酯的用量范围为2%-50%；

和/或，所述异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘1.5-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、间二亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、3,3.-二甲基-4,4.-联苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯中的至少一种；

和/或，所述多元醇选用聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯型多元醇、蓖麻油多元醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚多元醇、环氧树脂改性多元醇中的至少一种。

6.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述配合剂还包括填料，所述填料为炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸钙、高岭土、滑石粉、玻璃微珠中的至少一种；

和/或，所述配合剂还包括助剂，所述助剂为抗氧剂、紫外线吸收剂、抗水解稳定剂、增塑剂、色浆、防老剂中的至少一种。

7.如权利要求1至6中任一项所述的振膜，其特征在于，所述振膜的硬度范围为10A-95A。

8.如权利要求7所述的振膜，其特征在于，所述振膜的硬度范围为30A-85A。

9.如权利要求1至6中任一项所述的振膜，其特征在于，所述振膜的厚度范围为10μm-300μm。

10.如权利要求9所述的振膜，其特征在于，所述振膜的厚度范围为10μm-200μm。

11.一种发声装置，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的振膜。