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，提供了一种振膜，该振膜可应用在例如扬声器等发声装置中，可使发声装置具有发声效果良好的性能。此外，该振膜可以为单层结构，或者是由多个膜层的复合而成的复合结构，本领域技术人员可以根据需要灵活调整，本发明对此不作限制。

本发明实施例提供的振膜包括发泡热塑性聚酯弹性体膜层。其中，所述发泡热塑性聚酯弹性体(TPEE)为聚酯硬段A与聚醚或脂肪族聚酯软段B组成的共聚物通过发泡法制备的发泡体(或泡棉)。

具体来说，聚酯材料与聚醚或脂肪族聚酯材料可在设定的催化剂作用下，通过酯交换反应生成共聚物。共聚物是将两种或者两种以上性质不同的聚合物链段连在一起，制备而成的一种聚合物。由于共聚物的各组分间固有的不相容性，在纳米尺度上自组装成有序纳米结构，形成的微相相分离，表现出兼具不同聚合物链段的性能的特性。

例如，用于制作振膜的共聚物原料为颗粒状、粉末状等。在制作振膜时，原料经加热形成流体。流体通过注塑成型、流延成型等方式形成膜层。其中，由于聚酯硬段A具有较高的硬度，可起到良好的结构支撑的作用，这使得形成的发泡热塑性聚酯弹性体膜层可以具有足够的刚度。而聚醚或脂肪族聚酯软段B由于具有较强的流动性，可为膜层提供顺性，可使得发泡热塑性聚酯弹性体膜层的回弹性能良好，并且发泡热塑性聚酯弹性体膜层的热可塑性温度比较低，例如可以达到80℃～200℃，这样可使得振膜的成型温度较低一些，使得振膜的加工制作变得更加容易。

如下表1所示，在表1中示出了聚酯硬段A含量与材料玻璃化转变温度及拉伸强度的关系。从表1中可以明确看出：随着聚酯硬段A含量的增加，材料的玻璃化转变温度升高，耐低温性能降低，力学强度升高。

表1聚酯硬段A含量与材料玻璃化转变温度及拉伸强度的关系

需要说明的是，聚酯硬段A的质量分数越高，则形成的振膜的硬度就会越高，但这会使得振膜的脆性相应的增加，容易造成振膜破损。聚酯硬段A的质量分数越低，则聚酯硬段A无法形成结晶，这容易造成发泡热塑性聚酯弹性体膜层质地软、硬度低，最终导致制成的振膜的韧性和回弹性变差。本领域技术人员可以根据对振膜的具体需求，灵活调整聚酯硬段A的质量分数。

在本发明的一个例子中，所述发泡热塑性聚酯弹性体为聚酯硬段A与聚醚或脂肪族聚酯软段B组成的共聚物，其中，所述聚酯硬段A的质量百分数为15％-90％。也就是说，聚酯硬段A材料的用量占反应物总质量(即聚酯硬段A材料和聚醚或脂肪族聚酯软段B材料总质量)的百分数为15％～90％。在该质量百分数范围，使得制成的振膜可兼具合适的硬度、韧性和回弹性能。

在本发明实施例中，所述发泡热塑性聚酯弹性体为聚酯硬段A与聚醚或脂肪族聚酯软段B组成的共聚物通过发泡法制备而成的发泡体(或泡棉)。本发明实施例中采用的是物理发泡法。

在本发明的一个具体实施方式中，所述发泡热塑性聚酯弹性体为聚酯硬段A与聚醚或脂肪族聚酯软段B组成的共聚物通过超临界发泡成型法制备而成的。超临界发泡成型是一种物理发泡成型技术，同时也是一种微孔发泡成型技术，其是在注塑、挤出以及吹塑成型工艺中，先将超临界状态的二氧化碳或氮气等其他气体注入到特殊的塑化装置中，使气体与熔融原料充分均匀混合/扩散后，形成单相混合溶胶，然后将该溶胶导入模具型腔或挤出口模，使溶胶产生大的压力降，从而使气体析出形成大量的气泡核，在随后的冷却成型过程中，溶胶内部的气泡核会不断的长大成型，最终获得微孔发泡的制品。本发明实施例中，通过超临界发泡成型法制得的发泡体制品，可改善外形上的翘曲变形，消除表面缩痕，可使制成的发泡热塑性聚酯弹性体外形良好，有利于制作成较为平整的发泡热塑性聚酯弹性体膜层。

其中，所述发泡热塑性聚酯弹性体的发泡剂可以采用物理发泡剂。进一步地，所述发泡剂可选自氮气、二氧化碳、丁烷、偶氮化合物、亚硝基化合物、无机系化合物和联胺类化合物中的至少一种。发泡热塑性聚酯弹性体在利用超临界发泡成型法制成发泡体材料时，可供选择使用的物理发泡剂种类较多，有利于简化生产。而且，上述列举的这些物理发泡剂成本比较低廉且绿色环保，非常适合工业上大批量生产。在具体的应用中，本领域技术人员可以根据实际需要灵活的进行选择。

在本发明实施例中，通过发泡法制备出的发泡热塑性聚酯弹性体，其上的泡孔尺寸(泡孔的尺寸)范围为10μm～200μm，其中泡孔尺寸指泡孔最大的两点之间的距离。实际上。发泡热塑性聚酯弹性体的泡孔尺寸与发泡剂的用量具有正相关性。当发泡剂用量比较少时，在发泡热塑性聚酯弹性体上、泡孔与泡孔之间排列的较为疏松，泡孔壁较厚，泡孔尺寸变化较小。而当发泡剂用量比较多时，在发泡热塑性聚酯弹性体上、泡孔与泡孔之间呈紧密排列，这会使得泡孔壁变薄，并且可能会出现泡孔与泡孔之间的相融合现象，这将导致泡孔的尺寸增加，密度降低。因此，对于泡孔的尺寸应当合理控制。在上述的泡孔范围内，可以使泡孔排列的紧密度较为适宜，且不会造成泡孔过大或过小的现象。而更为优选的是，所述发泡热塑性聚酯弹性体的泡孔尺寸范围为30μm～150μm。

在本发明实施例中，所述发泡热塑性聚酯弹性体的密度为0.1g/cm³～1g/cm³，而更为优选的密度范围为0.2g/cm³～0.8g/cm³。并且，所述发泡热塑性聚酯弹性体的孔隙率为10％～90％，而更为优选的孔隙率范围为20％～80％。实际上，孔隙率与材料密度成反比关系，孔隙率越高，则材料密度越小。

材料密度的影响因素主要是发泡时的压力大小。发泡时压力越大，发泡剂含量越高，发泡倍率增大，会使材料的密度降低。而过低的密度导致材料力学强度较低，材料在使用过程中容易产生开裂的现象，难以满足使用需求，这些对于振膜的制作是不利的。

其中，所述发泡热塑性聚酯弹性体的密度更为优选的是0.2g/cm³～0.8g/cm³。这使得在相同尺寸下，以折环振膜为例，相较于橡胶折环振膜，本发明实施例提供的采用发泡热塑性聚酯弹性体膜层制备的折环振膜可以具有更小的质量，在使用中可使发声装置表现出较高的响度。

图1是根据本公开的一个实施例的振膜与常规橡胶振膜的SPL曲线。其中，所述的振膜均为折环振膜。在图1中：横坐标为频率(Hz)，纵坐标为响度，实线为本公开一个实施例的振膜的测试曲线，虚线为常规橡胶振膜的测试曲线。由图1可以看出，由SPL曲线可以看出，两个振膜低频性能相近。采用本公开实施例的振膜和常规橡胶振膜的发声装置的F0均为198Hz。但是，采用本公开实施例的振膜的发声装置中频灵敏度要高于常规橡胶振膜。也就是说，采用本公开实施例的振膜的发声装置具有更高的响度和舒适度。

在本发明实施例中，所述聚酯硬段A的材料例如为二元酸与二元醇的聚合物。二元酸与二元醇在设定反应条件下发生聚合反应形成聚酯硬段A。该聚合物易与聚醚或脂肪族聚酯软段B的材料发生反应，从而形成发泡热塑性聚酯弹性体聚合物。

可选的是，所述二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸和联苯二甲酸中的至少一种。上述的二元酸与二元醇反应的速度快、转化率高。

可选的是，所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的至少一种。上述的二元醇与二元酸反应的速度快、转化率高。

需要说明的是，在本发明实施例中，制备所述聚酯硬段A的二元酸和二元醇的种类并不限于上述实施例，本领域技术人员可以根据实际需要灵活进行选择。

所述聚酯硬段A具有较好的结晶性能，可使制成的振膜具有较高的刚度和结构强度，可提高振膜的耐用性，延长振膜的使用寿命，这对于发声装置是非常有利的。

所述聚醚或脂肪族聚酯软段B的材料例如可选自脂肪族聚酯、聚四氢呋喃醚、聚苯醚和聚环氧乙烷中的至少一种。

所述聚醚或脂肪族聚酯软段B可使制得的发泡热塑性聚酯弹性体具有良好的流动性，从而可以使制成的振膜的顺性良好，同时还可兼具良好的柔韧性。上述的聚醚或脂肪族聚酯软段B的材料容易与聚酯硬段A的材料发生聚合，从而可使振膜的加工变得更加容易，即可降低振膜加工制作的难度，有利于振膜的生产制作。

此外，所述聚醚或脂肪族聚酯软段B的材料的相对分子质量范围例如可以为600-6000。聚醚或脂肪族聚酯软段B的相对分子质量越低，则表明其被聚酯硬段A分散的越严重，而制备出的振膜就会表现出较高的脆性，振膜的韧性和回弹性差。聚醚或脂肪族聚酯软段B的相对分子质量越高，则硬度越高，其性质越接近于聚酯硬段A，这会导致制成的振膜的弹性变差，断裂伸长率小。上述的相对分子质量范围，可使制备出的振膜兼具有足够的刚度和韧性，以及具有较高的拉伸强度以及断裂伸长率。

在本发明实施例中，所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层的厚度可以为50μm-2000μm。所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层的厚度越小，则形成的振膜的刚度就会不足，这样在振膜振动的过程中容易发生振膜偏振的现象。而若所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层的厚度过大，则形成的振动系统的振动空间余量变小，同时振动系统的质量增加，使得振动系统的灵敏度变差。上述的厚度范围，可使得振膜兼具较高的刚度和灵敏度，并且使振动系统的振动空间余量变大。

在本发明实施例中，更为优选的是，所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层的厚度为100μm-1200μm。该厚度范围有助于使振膜的灵敏度变得更高，在同样地驱动功率下，振膜的振幅大、响度大，并且使振动系统的振动空间余量更大。更加有利于提高发声装置的性能。

此外，发泡热塑性聚酯弹性体膜层在振膜中除了可提供一定的刚度之外，还可用以提高一部分阻尼性能。所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层是由聚酯硬段A和聚醚或脂肪族聚酯软段B组成，在一定温度下(例如室温下)，聚醚或脂肪族聚酯软段B可以运动，但聚酯硬段A的存在分子链段运动受到的摩擦阻尼大，从而表现出良好的阻尼特性。本发明实施例提供的振膜，相比于常规振膜，其具有阻尼性较高的特点。这样，振动系统在振动过程中可抑制振膜偏振现象的能力较强，振动一致性良好。

相比于聚氨酯类发泡体材料制成的振膜，采用发泡热塑性聚酯弹性体膜层制成的振膜可具有较宽的弹性区域。发生在该区域的应变，当外力去除后，材料具有优异的回复性。振膜在振动的过程中，摇摆振动比较少，可使音质和听音稳定性更优。

如图2所示，在图2中：横坐标为频率(Hz)，纵坐标为谐波失真THD(％)，虚线为本公开一个实施例的振膜的谐波失真测试曲线，实线为聚氨酯类发泡体振膜的谐波失真测试曲线。其中的振膜均为折环振膜。相对于聚氨酯类发泡体振膜，本公开实施例提供的振膜具有更低的谐波失真(THD)，并且无尖峰出现。这表明，本公开实施例提供的振膜确实具有更优的抗偏振能力，而且音质更佳。

所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层可使制成的振膜具有较宽的弹性区域，并且具有良好的回弹性。在本发明实施例中，所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层10％应变后的弹性回复率≥80％。由于振膜的回弹性良好，故使得发声装置具有较好的瞬态响应和较低的失真。

在本发明实施例中，制作振膜所采用的发泡热塑性聚酯弹性体可使制成的振膜具有良好的柔韧性。例如，所述发泡热塑性聚酯弹性体的断裂伸长率≥100％。而更为优选的是，所述发泡热塑性聚酯弹性体的断裂伸长率≥150％。断裂伸长率越大，材料中软段含量越高，其玻璃化转变温度越低，柔韧性越好，耐低温性能越好，可提高振膜在低温下的可靠性余量。若断裂伸长率大于100％，振膜在使用中，不易出现破膜等可靠性问题。

其中，聚醚或脂肪族聚酯软段B的材料对断裂伸长率有着重要影响，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。聚醚或脂肪族聚酯软段B的材料可使得振膜的振动位移更大，响度更大。并且可靠性、耐用性良好。

材料的柔韧性越好，断裂伸长率越大，则振膜抵抗破坏的能力越强。在振膜处于大振幅状态下振动时，材料产生了较大的应变，长时间振动时会出现膜折、膜裂或膜破的风险。而本发明实施例提供的以TPEE热塑性发泡体为材料的振膜，其具有良好的柔韧性，可明显降低振膜破坏的风险。

在本发明实施例中，通过调整聚酯硬段A和聚醚或脂肪族聚酯软段B材料的用量比例，可调节发泡热塑性聚酯弹性体膜层的玻璃化转变温度。例如，所述聚酯硬段A的质量百分数为15％-90％。这使得发泡热塑性聚酯弹性体膜层的玻璃化转变温度≤-10℃。该玻璃化转变温度使得振膜在常温下能够保持高弹态，回弹性良好。

在本发明实施例中，更为优选的是，发泡热塑性聚酯弹性体膜层的玻璃化转变温度为-60℃～-20℃。这使得在低于0℃时，振膜工作时可以一直保持较好的弹性，从而使得发声装置表现出较高的音质。同时，降低了在低温环境中发声装置振膜破坏的风险，可靠性更高。

本发明实施例的振膜，能够满足发声装置对高、低温环境使用的需求。低温性能较常规振膜(例如，PEEK振膜)突出。即使在低温环境下使用，本发明实施例的振膜仍具有良好的强度和韧性。在长时间低温环境中，振膜振动破膜风险低，可靠性高。

在本发明实施例中，所述发泡热塑性聚酯弹性体的拉伸强度为0.1MPa-50MPa。而更为优选的是，所述发泡热塑性聚酯弹性体的拉伸强度为0.1MPa-35MPa。

与材料的拉伸强度相关量存在有两个：(1)聚酯硬段A的含量越高，材料的玻璃化转变点越高，材料的耐低温性能变差，材料的强度升高，断裂伸长率降低。(2)发泡倍率升高，材料的密度降低，孔隙率升高，材料的强度降低，断裂伸长率适度下降。本领域技术人员可以根据不同振膜的要求，合理调整聚酯硬段A材料的用量等，以达到合适的拉伸强度。

本发明实施例提供的振膜可以为单层结构，也可以为多层复合结构。

例如，所述振膜为单层振膜，且所述单层振膜采用一层发泡热塑性聚酯弹性体膜层制成。该振膜的结构较为简单。

又例如，所述振膜为复合振膜。所述复合振膜可以包括两层、三层、四层或五层膜层，所述复合振膜至少包括一层发泡热塑性聚酯弹性体膜层。而对于其他的膜层本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择合适的材料制作，对此不作限制。

所述振膜还可以包括胶膜层。而对于多层复合结构的振膜而言，胶膜层可用以提供振膜所需的阻尼性和粘结性。胶膜层可直接与发泡热塑性聚酯弹性体膜层粘结在一起，从而形成复合结构。由于发泡热塑性聚酯弹性体中含有大量的酯基，其在制成振膜时，能够与胶膜层形成氢键结合作用，因而具有优异的粘结性。这使得振膜的制作变得更加容易、方便。

其中，在180°剥离测试下，所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层与胶膜层之间的粘接力大于50g/25mm。在该范围内可使振膜的整体的强度、耐用性显著提高。

较为优选的是，在180°剥离测试下，所述发泡热塑性聚酯弹性体膜层与所述胶膜层之间的粘接力大于100g/25mm。在应用在发声装置中时，粘结力高使振膜在振动过程中与锥盆的协调一致性良好，音质纯正，且在长时间振动后振膜仍然保持初始状态，性能稳定性高。

此外，所述胶膜层可选自丙烯酸脂类胶黏剂、有机硅胶黏剂和聚氨酯胶黏剂中的一种或多种。上述胶膜层的粘结力和阻尼性能良好。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。胶膜层的厚度例如可控制在1μm-40μm。胶膜层的粘结力会随着其厚度的增加而增大。胶膜层的厚度太小，可能会造成粘结力不足，在振膜振动的过程中无法有效的保证胶膜层上、下的表层的运动的一致性。同时，胶膜层提供的阻尼效果也会随着厚度的降低而减小。胶膜层的厚度太大，一方面会降低振动空间余量；另一方面振膜的边缘易出现溢胶等问题。上述厚度范围的胶膜层能兼顾足够的粘结力、优良的阻尼效果以及使振动系统具有充足的振动空间余量。

以下以几种多层复合结构的振膜为例，对其结构进行说明。

在本发明的一个具体实施方式中，所述振膜为三层复合结构，如图3所示，其包括一个中间层和两个表层；其中，中间层为胶膜层2，两个表层均为发泡热塑性聚酯弹性体膜层1。该结构的振膜具有刚度强和阻尼效果良好的特点。在该实施例中，两个表层均为发泡热塑性聚酯弹性体膜层1，这使得制成的振膜具有硬度、韧性和回弹性好的特点。而且，由于振膜的两个表层的材质均一，故使得振膜的耐用性更加优良。

在本发明的一个具体实施方式中，所述振膜为四层复合结构，其包括有两个中间层和两个表层；其中，所述两个表层均为发泡热塑性聚酯弹性体膜层1，所述两个中间层可以为两种不同材料的胶膜层。该结构的振膜具有刚度强，以及阻尼效果良好的特点。

在本发明的一个具体实施方式中，所述振膜为五层复合结构，其包括有三个中间层和两个表层；两个表层均为发泡热塑性聚酯弹性体膜层1；其中，两个中间层均为胶膜层2，而另外一个中间层夹在这两个中间层之间，且采用的是发泡热塑性聚酯弹性体膜层1。在该振膜结构中，发泡热塑性聚酯弹性体膜层1和胶膜层2为相互交替排列。该结构的振膜刚度强，阻尼效果良好，回弹性也较为优异。

在上述的三个具体实施方式中，两个表层的材料相同，且厚度也是相同的，这使得形成的振膜的均一性良好，并且不容易卷曲、褶皱。

此外，在其他的实施例中，还可以是，两个表层的材质不同，仅其中的一个表层采用发泡热塑性聚酯弹性体膜层，而另一个表层为其他材料膜层。其中，具体的膜层材料本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，再通过例如胶膜层将多个膜层粘结在一起。这种方式制成的振膜也具备良好的物理和声学性能。

本发明实施例的振膜例如为折环振膜或者平板振膜。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种发声装置。所述发声装置包括振动系统和与振动系统相互配合的磁路系统。其中，所述振动系统包括上述任一实施例中所述的振膜。所述发声装置例如可以为扬声器。

本发明实施例提供的发声装置具有发声效果好，耐用性良好的特点。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

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。