專利名稱：植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜的制作方法
技術領域：
本發明屬于電聲器件及音響產品設計制造領域，具體涉及一種揚聲器振膜，尤其是一種采用聚丙烯樹脂為基體的復合材料制作的厚度超薄、比剛度高、質量輕的揚聲器平板振膜。
背景技術：
揚聲器振膜的性能對揚聲器的音質有著十分重要的影響。在振膜的尺寸形狀確定后，振膜所選用的材料和成型工藝就對揚聲器的性能和音質具有舉足輕重的影響。目前，揚聲器振膜的材質主要使用木質纖維或者以木質纖維為主制成的紙盆，需要消耗大量的森林資源，不利于環保和持續發展的趨勢。此外，傳統的揚聲器采用錐盆式振膜，占地空間大，難以滿足消費電子產品，如平板電視、電腦、多媒體視聽產品等的“平板化”、“輕薄化”的趨勢。降低錐盆式振膜的高度雖然可以使得揚聲器整體厚度變薄，但是揚聲器的低音效果及音質還原的變現將隨之變差。為了滿足揚聲器薄型化同時保證優異的音質，需要開發新型的揚聲器振膜材料。
發明內容
本發明提供一種植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜，以解決揚聲器的音效變差，失真增加的問題。采用聚丙烯樹脂(英文簡稱PP)為基體的復合材料制作的厚度超薄、比剛度高、質量輕、頻響范圍寬、內部均勻分布蜂窩狀泡孔結構。本發明采用的技術方案是是由如下質量百分比的原料組成的 聚丙烯樹脂80% 90% ；
植物纖維9°/Γ 5% ；
納米無機添加劑1°/Γ5% ；
所述的植物纖維為麻纖維或竹纖維，其中
竹纖維直徑在5mnT5. 5mm之間，長度2飛mm ；
麻纖維直徑在1. 6mnT5mm之間，長度l(T20mm ；
所述的納米無機添加劑為納米碳酸鈣粒子，平均直徑為2(T50nm。本發明所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、植物纖維和納米無機添加劑送入混煉機混合均勻， 經過壓制成型機壓制成所需形狀的坯料；
(二)、將坯料放入專用的蜂窩孔發泡成型裝置，將所述裝置加熱到120°C 160°C并轉動所述裝置內部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳氣體注入到所述裝置內部，所述二氧化碳氣體壓力為15 20Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系， 隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳氣體壓力，從而在基體內部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到20°C 25°C后，取出基體；(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。所述振膜的內部結構為均勻分布的蜂窩狀泡孔結構，泡孔直徑在ΙΟμπΓ ΟΟμπι 之間，泡孔密度大于IO8個/cm3。與相同條件下的實心材料相比，所述振膜的結構具有質量大幅度減輕、比剛度高、比彈性率顯著提高等優點。作為所述振膜的基體，聚丙烯樹脂制作的揚聲器振膜固有阻尼好，不受環境濕度的影響，容易加工和控制成型尺寸誤差，是一種較理想的揚聲器振膜原材料。但由于聚丙烯樹脂是線性、結晶性聚合物，熔融狀態時，熔體的強度低；為了保證獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔結構，需要添加其他原料以便提高PP樹脂的熔體強度。本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是
1、所采用的PP樹脂是一種高密度、無側鏈、高結晶性的線性聚合物，具有優良的綜合性能，廣泛應用電子電器、家電、汽車、包裝、食品等眾多行業，其原料供應充足、成本低廉； 我國的竹、麻類資源極其豐富，是世界上竹、麻分布最廣、產量最多的國家之一。竹、麻纖維生長期短、生長環境要求不高；生長過程無需農藥和化肥；對二氧化碳的吸收能力強，具有減緩“溫室效應”的作用；可再生循環利用；具有良好的機械物理性能；因此，本發明所述振膜替代紙盆材料，可以大量節省寶貴的森林木材資源。2、所述振膜的內部為蜂窩孔狀結構，因此密度較同樣尺寸的實心材料大為降低， 但其剛性顯著提高。試驗顯示，與傳統紙盆材料相比，本發明所述振膜的低頻截止頻率Ftl降低了 18% 22% ；
3、所述振膜可以采用注塑、擠出等塑料成型工藝加工，易于大批量生產和性能參數控制。
具體實施例方式實施例1
是由如下質量百分比的原料組成的 聚丙烯樹脂90% ； 竹纖維直徑5mm，長度2mm 9% ； 納米碳酸鈣粒子，平均直徑為20nm :1% ；
本發明所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、竹纖維和納米碳酸鈣粒子送入混煉機混合均勻，經過壓制成型機壓制成所需形狀的坯料；
(二)、將坯料放入專用的蜂窩孔發泡成型裝置，將所述裝置加熱到120°C并轉動所述裝置內部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳氣體注入到所述裝置內部，所述二氧化碳氣體壓力為15Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系，隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳氣體壓力，從而在基體內部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到20°C后，取出基體；
(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。實施例2
是由如下質量百分比的原料組成的聚丙烯樹脂85% ；
竹纖維直徑5. 25mm,長度4mm 12% ；
納米碳酸鈣粒子，平均直徑為35nm 3% ；
本發明所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、竹纖維和納米碳酸鈣粒子送入混煉機混合均勻，經過壓制成型機壓制成所需形狀的坯料；
(二 )、將坯料放入專用的蜂窩孔發泡成型裝置，將所述裝置加熱到140°C并轉動所述裝置內部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳氣體注入到所述裝置內部，所述二氧化碳氣體壓力為17. 5Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系，隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳氣體壓力，從而在基體內部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到22. 5°C后，取出基體；
(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。實施例3
是由如下質量百分比的原料組成的 聚丙烯樹脂80% ； 竹纖維直徑5. 5mm,長度6mm 15% ； 納米碳酸鈣粒子，平均直徑為50nm 5% ；
本發明所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜的制造方法包括下列步驟
(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、竹纖維和納米碳酸鈣粒子送入混煉機混合均勻，經過壓制成型機壓制成所需形狀的坯料；
(二 )、將坯料放入專用的蜂窩孔發泡成型裝置，將所述裝置加熱到160°C并轉動所述裝置內部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳氣體注入到所述裝置內部，所述二氧化碳氣體壓力為20Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系，隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳氣體壓力，從而在基體內部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到25°C后，取出基體；
(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。所述振膜的內部結構為均勻分布的蜂窩狀泡孔結構，泡孔直徑在ΙΟμπΓ ΟΟμπι 之間，泡孔密度大于IO8個/cm3。實施例4
將實施例1中竹纖維替換成麻纖維直徑1. 6mm，長度10mm。實施例5
將實施例2中竹纖維替換成麻纖維直徑3. 3mm，長度15mm。實施例6
將實施例3中竹纖維替換成麻纖維直徑5mm，長度20mm。
權利要求
1.一種植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜，其特征在于是由如下質量百分比的原料組成的聚丙烯樹脂80% 90% ；植物纖維9°/Γ 5% ；納米無機添加劑1°/Γ5%。
2.根據權利要求1所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜，其特征在于植物纖維為麻纖維或竹纖維，其中竹纖維直徑在5mnT5. 5mm之間，長度2飛mm ；麻纖維直徑在1. 6mnT5mm之間，長度10 20讓。
3.根據權利要求1所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜，其特征在于納米無機添加劑為納米碳酸鈣粒子，平均直徑為2(T50nm。
4.根據權利要求1所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜，其特征在于內部結構為均勻分布的蜂窩狀泡孔結構，泡孔直徑在10 μ πΓ ΟΟ μ m之間，泡孔密度大于IO8個/cm3。
5.如權利要求1所述的植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜的制造方法，其特征在于包括下列步驟(一)、按照配方比例將聚丙烯樹脂、植物纖維和納米無機添加劑送入混煉機混合均勻， 經過壓制成型機壓制成所需形狀的坯料；(二)、將坯料放入專用的蜂窩孔發泡成型裝置，將所述裝置加熱到120°C 160°C并轉動所述裝置內部的螺桿，坯料受熱熔融塑化形成所述振膜的基體，將高壓二氧化碳氣體注入到所述裝置內部，所述二氧化碳氣體壓力為15 20Mpa，與基體形成聚合物/氣體均相體系， 隨后，打開泄壓閥卸除二氧化碳氣體壓力，從而在基體內部獲得均勻分布的蜂窩狀泡孔，所述裝置冷卻到20°C 25°C后，取出基體；(三)、利用激光切割或沖裁方法制成所需形狀和尺寸的振膜。
全文摘要
本發明涉及一種植物纖維增強聚丙烯復合材料制作的揚聲器平板振膜，屬于電聲器件及音響產品設計制造領域。由如下質量百分比的原料組成聚丙烯樹脂80%~90%；植物纖維9%~15%；納米無機添加劑1%~5%。有益效果是所采用的聚丙烯樹脂原料供應充足、成本低廉；密度較同樣尺寸的實心材料大為降低，但其剛性顯著提高，易于大批量生產和性能參數控制。
文檔編號C08L23/12GK102295806SQ201110195438
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月7日 優先權日2011年7月7日
發明者耿云瑤, 馬春彪 申請人:吉林省神韻電子科技開發股份有限公司