包含导电涂层的振膜及其在制备声学器件中的应用的制作方法

1.本发明属于电声转换器技术领域，具体涉及包含导电涂层的振膜及其在制备声学器件中的应用。


背景技术：

2.最常见的扬声器是动圈式扬声器，包括由音圈和振动膜组成的振动系统，由永磁体、铁芯柱和导磁夹板组成的磁回路系统，和辅助支撑系统。当对音圈输入交变的音频电流时，在永磁体的恒磁场作用下，根据法拉第定律和左手定则，音圈会受到交变驱动力作用，进而带动振动膜进行往复运动。振动膜的振动带动其周围的声因传播介质振动(通常为空气)，从而完成音频电信号与声信号的转化。
3.随着便携式终端等消费类电子产品的发展，大量的微型换能器件特别是微型动圈式电声转换器得到了广泛的应用。众所周知，微型动圈式电声转换器的工作原理是，通有交流电的音圈在磁场中受力而使微型动圈式电声转换器的振动系统在竖直方向上发生振动，从而发出声音。传统结构的微型动圈式电声转换器中，振膜的中心部与第一导磁板和磁铁所形成的所述内突起相对。当振膜的振动幅度较大时，振膜的中心部容易与所述磁路系统中的内突起发生碰撞，从而产生杂音，造成声学性能的不良，并不利于微型动圈式电声转换器的微型化。所以，有必要对上述具有传统结构的微型动圈式电声转换器进行改进以解决存在的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供包含导电涂层的振膜及其在制备声学器件中的应用，该振膜表面涂覆导电涂层，有效降低声学器件的厚度和重量，改善其声学性能；且表面导电涂层的导电性能优异，附着力更高，耐磨性能更好，力学性能更佳。
5.本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
6.一种包含导电涂层的振膜，其中导电涂层涂覆在振膜上，形成多线路排版；上述导电涂层延伸至振膜边沿部位设有导电连接区；
7.上述导电涂层的厚度为10～50μm。本发明在振膜表面涂覆导电涂层作为线路，每层形成多线路排版来切割磁路线，多层线路排版来切割磁力线，产生更大的驱动力，更好的推动振膜振动产生声压。本发明设计的声学器件，导电涂层的厚度是微米级的，相对于漆包线绕制成的音圈高度，在微型声学器件中，能够减薄整个声学器件的厚度，在下游整机的应用中节省了整机的空间；同时相对比漆包线绕制成的线圈的重量，在振膜上设计导电涂层作为线路，振动系统重量的减轻，进而大幅度提高了声学器件的声压，改善其声学性能。
8.进一步的，导电涂层设为单层或多层线路排版。
9.进一步的，多层线路排版的每层线路排版之间做绝缘层。
10.进一步的，绝缘层材料包括绝缘漆、环氧树脂胶、环氧聚酯胶中的一种。
11.进一步的，导电涂层与导电连接区连通。
12.进一步的，导电涂层包括有机/无机复合导电涂层。
13.进一步的，上述有机/无机复合导电涂层材料包括导电银浆或导电油墨。
14.进一步的，上述导电银浆组分包含：按重量份计，70～90份银粉、8～15份双酚a型环氧树脂、6～12份混合溶剂、1～3份酸酐类固化剂，其中，混合溶剂包含正丁醇、乙酸丁酯、乙醇，三者体积比为1：1～3：0.5～2；上述导电油墨组分包含：按重量份计，56～70份银粉，6～12份聚氨酯树脂、25～35份二甲基乙酸胺。
15.优选地，有机/无机复合导电涂层包括：导电填料和聚合物基体；上述导电填料包括氧化石墨烯或改性氧化石墨烯；其中，改性氧化石墨烯所用改性物质包括离子液体；上述离子液体结构中至少包含氨基功能团。
16.进一步的，上述聚合物基体包含聚氨酯类聚合物，其聚合单体至少包括聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯；更优选地，聚合单体还包括激动素核苷。本发明采用激动素核苷作为聚合单体之一，制备得到聚氨酯乳液，再与导电填料复配形成导电涂层，其能够通过聚合物基体结构中的活性官能团与基材之间形成的物理和/或化学等相互作用力，更好的附在基材表面，显著提升涂层的附着能力。且激动素核苷的加入对聚合物结构产生影响，进而改善涂层网络结构，有效增强导电涂层的力学性能；同时与导电填料形成良好的相容性，得到更加稳定的导电网络结构，进一步改善涂层的导电能力。
17.进一步的，离子液体结构中的氨基与氧化石墨烯结构中的羧基通过酰胺化反应连接。
18.上述离子液体的制备方法，具体为：
19.离子液体的制备：
20.取1-甲基咪唑和3-氯丙胺盐酸盐混合，并加入无水乙醇溶解，回流反应48～52h；纯化后加入少量去离子水溶解，调节ph至10～10.5，旋蒸浓缩后加入四氢呋喃/乙醇混合液(v/v，1：1～1.5)溶解、过滤、旋蒸得到粘稠的离子液体。
21.进一步的，1-甲基咪唑和3-氯丙胺盐酸盐得摩尔比为1.2～1.7：1；1-甲基咪唑与无水乙醇的固液比为0.32～0.4g：1ml。
22.更优选地，离子液体的制备方法，还包括：
23.取1-甲基咪唑和6-氯-1己醇混合，80～85℃、氮气气氛下反应48～52h；加入等体积乙醚洗涤4～6次，50～60℃下真空干燥过夜得到1-(6-羟基己基)-3-甲基咪唑氯化物；
24.取1-(6-羟基己基)-3-甲基咪唑氯化物溶于乙腈，浓度为4～6mg/ml；冰水浴、避光以及氮气气氛下，缓慢加入2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯，然后体系升温至室温反应6～8h；纯化后加入等体积乙醚洗涤3～5次，真空干燥得到离子液体。
[0025]
进一步的，1-甲基咪唑和6-氯-1己醇的摩尔比为1：1.2～1.7。
[0026]
进一步的，1-(6-羟基己基)-3-甲基咪唑氯化物与2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯的摩尔比为1：1.8～2.4。
[0027]
上述改性氧化石墨烯的制备方法，包括：取氧化石墨烯和离子液体，通过酰胺化反应制得改性氧化石墨烯。本发明采用含有氨基结构的离子液体与氧化石墨烯结构中的羧基通过化学反应对氧化石墨烯进行接枝，得到的改性氧化石墨烯具有更加优异的分散性能，在有机聚合物基体中分散效果显著提升。其中，离子液体制备过程中加入2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯，再改性氧化石墨烯，作为导电填料与聚合物基体复混，其在聚合物基体中优
异的分散效果，对导电涂层的内部网络结构产生影响，进一步改善了导电涂层在基材表面的附着性能；且导电涂层的导电能力显著提升；同时能够减少涂层结构中微观缺陷的产生，形成稳定的网络结构，进而能够有效提升导电涂层的耐磨性能。
[0028]
具体的，改性氧化石墨烯的制备方法，包括：
[0029]
取氧化石墨烯和dmf混合，冰水浴条件下超声分散得到浓度为1.5～2.5mg/ml的氧化石墨烯分散液；取0.06～0.07g/ml浓度的dcc的dmf溶液、0.03～0.04g/ml浓度的dmap的dmf溶液以及离子液体与dmf混合液，冰水浴条件下依次缓慢加入氧化石墨烯分散液中，室温反应24～36h；离心，取固体依次用dmf、甲醇洗涤、离心，产物溶于甲醇，超声得到浓度为0.1～0.2g/ml的改性氧化石墨烯分散液。
[0030]
进一步的，氧化石墨烯与离子液体的质量比为1：16～19；氧化石墨烯、dcc、dmap的质量比为1：19～22：11～13；离子液体与dmf的质量体积比为0.05～0.06g/ml。
[0031]
上述聚合物基体的制备方法，该聚合物基体为聚氨酯乳液，通过自由基聚合反应制得；具体过程包括：
[0032]
取聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，80～90℃油浴下搅拌1～2h，然后加入溶剂丙酮/n-甲基吡咯烷酮混合液(v/v，2：2～4)，降温至70～80℃，滴加催化剂dbdtl，接着缓慢加入激动素核苷和二羟甲基丙酸，维持该温度反应1～2h；之后体系降温至50～55℃，加入三乙胺反应0.5～1h，再加入去离子水高速搅拌乳化0.5～1h；然后加入乙二胺进行扩链，减压蒸馏除去丙酮和n-甲基吡咯烷酮，得到聚氨酯乳液。
[0033]
进一步的，聚四氢呋喃二醇中-oh与异佛尔酮二异氰酸酯中-nco的摩尔比为1：3.6～5.2；激动素核苷的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的7.4～9wt％；二羟甲基丙酸的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的4.8～6.4wt％。
[0034]
进一步的，丙酮/n-甲基吡咯烷酮混合液的加入量为3～5ml/g(以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量计算)；催化剂dbdtl的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的0.1～0.4wt％；去离子水的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的1.5～2倍；三乙胺的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的4.8～6wt％；乙二胺的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的0.03～0.05wt
‰
。
[0035]
进一步的，聚氨酯乳液的固含量为28～32wt％。
[0036]
有机/无机复合导电涂层的制备方法，包括：
[0037]
导电涂层浆料的制备，取聚氨酯乳液和改性氧化石墨烯分散液混合，搅拌分散均匀；然后加入2～3wt％浓度的光引发剂，超声振荡20～30min，得到导电涂层浆料；
[0038]
涂层的制备，取导电浆料涂覆在基材表面，置于70～80℃下干燥22～24h，之后于紫外光下光固化3～5min得到有机/无机复合导电涂层。
[0039]
进一步的，改性氧化石墨烯的添加量为10～25wt％。
[0040]
本发明还公开了上述包含导电涂层的振膜在制备微型声学器件中的用途。
[0041]
进一步的，微型声学器件包括微型扬声器。
[0042]
进一步的，微型扬声器中不含有音圈。
[0043]
进一步的，微型扬声器中可包含音圈，其中振膜上的导电涂层以并联形式与音圈连接。通过并联的形式将导电涂层与音圈连接，既用音圈切割磁力线驱动振膜振动，也用导
电涂层线路来切割磁力线驱动振膜振动，形成两个驱动系统，能够显著提升声压，改善声学性能。
[0044]
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
[0045]
本发明在振膜表面涂覆导电涂层作为线路，每层形成多线路排版来替代音圈切割磁路线，微米级厚度的导电涂层，相对于漆包线绕制成的音圈高度和重量，能够显著减薄整个声学器件的厚度，减轻振动系统重量，进而大幅度提高了声学器件的声压，改善其声学性能。其中，本发明设计采用激动素核苷作为聚合单体之一，制备得到聚氨酯乳液，再与导电填料复配形成导电涂层，能够显著提升涂层的附着能力；有效增强导电涂层的力学性能；且进一步改善了涂层的导电能力。此外，本发明采用含有氨基结构的离子液体与氧化石墨烯结构中的羧基通过化学反应对氧化石墨烯进行改性，使其在有机聚合物基体中分散效果显著提升；能够进一步改善导电涂层在基材表面的附着性能；且导电涂层的导电能力显著提升；耐磨性能得到增强。
[0046]
因此，本发明提供了包含导电涂层的振膜及其在制备声学器件中的应用，该振膜表面涂覆导电涂层，有效降低声学器件的厚度和重量，改善其声学性能；且表面导电涂层的导电性能优异，附着力更高，耐磨性能更好，力学性能更佳。
附图说明
[0047]
图1为本发明试验例1中聚氨酯乳液红外光谱测试结果；
[0048]
图2为本发明试验例1中氧化石墨烯改性前后红外光谱测试结果；
[0049]
图3为本发明中包含导电涂层的振膜(不含音圈)的结构示意图；
[0050]
图4为本发明中包含导电涂层的振膜(包含音圈)的结构示意图。
[0051]
附图标记：
[0052]
1-振膜，2-导电涂层，3-导电连接区，4-音圈，5-连接点。
具体实施方式
[0053]
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
[0054]
本发明实施例所用光引发剂为引发剂1173；所用酸酐类固化剂为邻苯二甲酸酐，材料购自南京试剂。
[0055]
实施例1：
[0056]
聚氨酯乳液的制备：
[0057]
按照n(-oh)：n(-nco)＝1：4.4的比例取聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，86℃油浴下搅拌2h，然后加入溶剂丙酮/n-甲基吡咯烷酮混合液(v/v，2：3.5)，加入量为4ml/g(以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量计算)；降温至78℃，滴加催化剂dbdtl(加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的0.28wt％)，接着缓慢加入激动素核苷和二羟甲基丙酸，加入量分别为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的8.3wt％和5.6wt％；维持该温度反应2h，然后体系降温至50℃，加入三乙胺(加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的5.4wt％)反应0.5h，再加入去离子水(加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的1.8倍)高速搅拌乳化0.5h；然后加入乙二胺(加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的0.04wt
‰
)进行扩链，减压蒸馏除
去丙酮和n-甲基吡咯烷酮，得到聚氨酯乳液，固含量为29.6wt％。
[0058]
离子液体的制备：
[0059]
按摩尔比1.4：1的比例取1-甲基咪唑和3-氯丙胺盐酸盐混合，并加入无水乙醇溶解，其中，1-甲基咪唑与无水乙醇的固液比为0.38g：1ml；回流反应48h，加入乙腈溶剂进行沉降，然后用乙醇重结晶；之后加入少量去离子水溶解，用1m的氢氧化钾调节ph至10，80℃旋蒸浓缩，加入四氢呋喃/乙醇混合液(v/v，1：1)溶解、过滤、旋蒸得到粘稠的离子液体。
[0060]
改性氧化石墨烯的制备：
[0061]
取氧化石墨烯和dmf混合，冰水浴条件下超声分散3h得到浓度为2mg/ml的氧化石墨烯分散液；取0.066g/ml浓度的dcc的dmf溶液、0.034g/ml浓度的dmap的dmf溶液以及离子液体与dmf混合液，冰水浴条件下依次缓慢加入氧化石墨烯分散液中，室温反应24h；离心，取固体依次用dmf、甲醇洗涤3次并进行离心，产物溶于甲醇，超声得到浓度为0.2g/ml的改性氧化石墨烯分散液。
[0062]
具体制备过程中，氧化石墨烯与离子液体的质量比为1：17.5；氧化石墨烯、dcc、dmap的质量比为1：20.5：12.5；离子液体与dmf的质量体积比为0.056g/ml。
[0063]
有机/无机复合导电涂层的制备：
[0064]
导电涂层浆料的制备，取聚氨酯乳液和改性氧化石墨烯分散液混合(改性氧化石墨烯的添加量为18.6wt％)，搅拌分散均匀；然后加入2.4wt％浓度的光引发剂，超声振荡25min，得到导电涂层浆料；
[0065]
涂层的制备，取导电浆料涂覆在基材表面，置于76℃下干燥24h，之后于紫外光下光固化5min得到有机/无机复合导电涂层。
[0066]
实施例2：
[0067]
聚氨酯乳液的制备与实施例1的不同为：聚四氢呋喃二醇中-oh与异佛尔酮二异氰酸酯中-nco的摩尔比为1：3.8；激动素核苷的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的7.8wt％；二羟甲基丙酸的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的5.1wt％；聚氨酯乳液的固含量为28.2wt％。
[0068]
离子液体的制备与实施例1相同。
[0069]
改性氧化石墨烯的制备与实施例1的不同为：氧化石墨烯与离子液体的质量比为1：16.9。
[0070]
有机/无机复合导电涂层的制备与实施例1的不同为：改性氧化石墨烯的添加量为14.5wt％。
[0071]
实施例3：
[0072]
聚氨酯乳液的制备与实施例1的不同为：聚四氢呋喃二醇中-oh与异佛尔酮二异氰酸酯中-nco的摩尔比为1：5；激动素核苷的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的8.6wt％；二羟甲基丙酸的加入量为聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯总量的6wt％；聚氨酯乳液的固含量为31.1wt％。
[0073]
离子液体的制备与实施例1相同。
[0074]
改性氧化石墨烯的制备与实施例1的不同为：氧化石墨烯与离子液体的质量比为1：18.5。
[0075]
有机/无机复合导电涂层的制备与实施例1的不同为：改性氧化石墨烯的添加量为
21.3wt％。
[0076]
实施例4：
[0077]
离子液体的制备：
[0078]
按摩尔比1：1.5的比例取1-甲基咪唑和6-氯-1己醇混合，升温至80℃，氮气气氛下反应48h；加入等体积乙醚洗涤5次，60℃下真空干燥过夜得到1-(6-羟基己基)-3-甲基咪唑氯化物；
[0079]
取1-(6-羟基己基)-3-甲基咪唑氯化物溶于乙腈，浓度为5.2mg/ml；冰水浴、避光以及氮气气氛下，缓慢加入2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯，然后体系升温至室温反应7h；加入乙醚沉降提纯，收集下层粘稠的产物，加入等体积乙醚洗涤5次，30℃下真空干燥12h得到离子液体；其中，1-(6-羟基己基)-3-甲基咪唑氯化物与2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯的摩尔比为1：2。
[0080]
聚氨酯乳液的制备与实施例1相同。
[0081]
改性氧化石墨烯的制备与实施例1的不同为：采用改性离子液体替代离子液体。
[0082]
有机/无机复合导电涂层的制备与实施例1的不同为：改性氧化石墨烯为本实施例制备的。
[0083]
实施例5：
[0084]
改性离子液体的制备与实施例4相同。
[0085]
聚氨酯乳液的制备与实施例4的不同为：不添加激动素核苷。
[0086]
改性氧化石墨烯的制备与实施例4相同。
[0087]
有机/无机复合导电涂层的制备与实施例4的不同为：聚氨酯乳液为本实施例制备的。
[0088]
实施例6：
[0089]
改性离子液体的制备与实施例1相同。
[0090]
聚氨酯乳液的制备与实施例1的不同为：不添加激动素核苷。
[0091]
改性氧化石墨烯的制备与实施例1相同。
[0092]
有机/无机复合导电涂层的制备与实施例1的不同为：聚氨酯乳液为本实施例制备的。
[0093]
实施例7：
[0094]
包含导电涂层2的振膜1，其中导电涂层2涂覆在振膜1上，厚度为20μm；形成单层多线路排版，上述导电涂层2延伸至振膜1边沿部位设有导电连接区3，导电涂层2与导电连接区3连通；振膜1上设有球顶；其示意图如图3所示。其中，导电涂层材料为导电银浆，组分包含：按重量份计，76.5份银粉、12份双酚a型环氧树脂、10份混合溶剂、2份酸酐类固化剂，其中，混合溶剂包含正丁醇、乙酸丁酯、乙醇，三者体积比为1：2：1。
[0095]
实施例8：
[0096]
包含导电涂层的振膜与实施例7的不同为：导电涂层2为实施例1制备的有机/无机复合导电涂层。
[0097]
实施例9：
[0098]
包含导电涂层的振膜与实施例7的不同为：导电涂层2为实施例4制备的有机/无机复合导电涂层。
[0099]
实施例10：
[0100]
包含导电涂层的振膜与实施例7的不同为：导电涂层2为实施例5制备的有机/无机复合导电涂层。
[0101]
实施例11：
[0102]
包含导电涂层2的振膜1，其中导电涂层2涂覆在振膜1上，厚度为20μm；形成多层多线路排版，每层线路排版之间做绝缘层，绝缘层材料为绝缘漆；上述导电涂层2延伸至振膜1边沿部位设有导电连接区3，导电涂层2与导电连接区3连通；振膜1上设有球顶。其中，导电涂层为金属涂层。
[0103]
实施例12：
[0104]
包含导电涂层2的振膜1，其中导电涂层2涂覆在振膜1上，厚度为20μm；形成单层多线路排版，上述导电涂层2延伸至振膜1边沿部位设有导电连接区3，导电涂层2与导电连接区3连通；振膜1上设有球顶。其中，导电涂层材料为导电油墨，组分包含：按重量份计，62.5份银粉，10份聚氨酯树脂、30份二甲基乙酸胺。
[0105]
实施例13：
[0106]
包含导电涂层2的振膜1，其中导电涂层2涂覆在振膜1上，厚度为20μm；形成单层多线路排版，上述导电涂层2延伸至振膜1边沿部位设有导电连接区3，导电涂层2与导电连接区3连通；导电涂层2与音圈4以并联形式通过连接点5连接；振膜1上设有球顶；其示意图如图4所示。其中，导电涂层材料为导电银浆，组分包含：按重量份计，76.5份银粉、12份双酚a型环氧树脂、10份混合溶剂、2份酸酐类固化剂，其中，混合溶剂包含正丁醇、乙酸丁酯、乙醇，三者体积比为1：2：1。
[0107]
试验例1：
[0108]
红外光谱表征
[0109]
测试方法为溴化钾压片法，并采用傅里叶变换红外光谱仪进行化学结构的表征。其中，测试波数范围4000～500cm-1
。
[0110]
对实施例1和实施例6制得的聚氨酯乳液进行上述测试，结果如图1所示。从图中分析可知，相比于实施例6制备的聚氨酯乳液的红外测试结果，实施例1制得的聚氨酯乳液的红外光谱中，1643cm-1
附近出现c＝c的特征吸收峰，在1608cm-1
附近出现c＝n键特征吸收峰；以上结果表明，实施例1中聚氨酯乳液成功制备。
[0111]
对实施例1和实施例4制备的改性氧化石墨烯进行上述测试，结果如图2所示。从图中分析可知，相比于实施例1制备的改性氧化石墨烯的红外测试结果，实施例4制得的改性氧化石墨烯的红外光谱中，1500～1400cm-1
范围内出现苯环骨架振动的特征吸收峰，在1214cm-1
附近出现s＝o键特征吸收峰，在696cm-1
附近出现c-s键特征吸收峰；以上结果表明，实施例4中改性氧化石墨烯成功制备。
[0112]
乳液固含量的测定
[0113]
取适量乳液样品置于干燥洁净的表面皿中，使其均匀铺于表面皿上，称重记为m1，然后置于85℃烘干恒重后，称重记为m2。固含量按照下列式子计算：
[0114]
固含量＝(m2－m0)/(m1－m0)
×
100％
[0115]
式中，m1为乳液干燥前重量；m2为乳液干燥后重量；m0为表面皿重量。
[0116]
分散性测试
[0117]
取改性氧化石墨烯分散液，常温下静置3d、5d、7d，观察分散液分层情况。
[0118]
对实施例1和实施例4制备的改性氧化石墨烯分散液进行上述测试，结果如表1所示：
[0119]
表1分散性能测试结果
[0120][0121]
从表1中分析可知，实施例4制备的改性氧化石墨烯分散液的稳定性明显好于实施例1制备的，表明采用2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯改性离子液体，再接枝在氧化石墨烯表面，能够有效提升氧化石墨烯在有机溶剂中的分散稳定性，进而显著增强其在有机基质中的分散均匀性。
[0122]
试验例2：
[0123]
涂层性能表征
[0124]
1、附着力测试
[0125]
测试参照gb/t 4893.4-13规定标准进行，根据剥落的格子数对固化膜附着力等级进行评价，测试结果分0～5个等级，其中，0级最佳，5级最差。
[0126]
对实施例1～6制得的导电涂层浆料进行上述测试，结果如表2所示：
[0127]
表2附着力测试结果
[0128]
样品附着力实施例11级实施例21级实施例31级实施例40级实施例51级实施例62级
[0129]
从表2中分析可知，实施例1制备的导电涂层的附着力明显高于实施例6，表明采用激动素核苷作为交联单体之一制得聚氨酯乳液，再与导电填料复混得到导电涂层材料，能够显著增强导电涂层在基材表面的附着力。实施例4的效果好于实施例1，实施例5的效果好于实施例6，表明采用2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯改性离子液体，再接枝在氧化石墨烯表面，增加其在聚合物基体中的分散效果，进而影响导电涂层的内部结构，进一步改善涂层的附着性能。
[0130]
2、涂层的导电性能测定
[0131]
采用涂层的体积电阻率评价其导电性。测试参照gb/t 16906-97的规定标准进行。具体包括：采用keysight b2985a型静电计/高阻表、3m导电胶和银胶点铂金线测试涂层样品的电阻，测试电压为100v。其中，涂层的体积电阻率值等于涂层的表面电阻与厚度的乘积。
[0132]
对实施例1～6制得的导电涂层进行上述测试，结果如表3所示：
[0133]
表3导电性能测试结果
[0134]
样品体积电阻率(ω
·
m)实施例15.17
×
10-3
实施例25.58
×
10-3
实施例35.30
×
10-3
实施例41.68
×
10-3
实施例52.99
×
10-3
实施例69.14
×
10-3
[0135]
从表3中分析可知，实施例1制备的导电涂层的体积电阻率明显低于实施例6的，表明采用激动素核苷作为交联单体之一制得聚氨酯乳液，再与导电填料复混得到导电涂层材料，能够显著提升导电涂层的导电性能。实施例4的效果好于实施例1，实施例5的效果好于实施例6，表明采用2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯改性离子液体，再接枝在氧化石墨烯表面，增加其在聚合物基体中的分散，能够进一步改善涂层的导电能力。
[0136]
3、耐磨性能测试
[0137]
测试参照astm g99-17规定的标准进行。具体包括：常温下，运用ht-1000型高温摩擦磨损试验机对涂层样品进行耐磨测试，其中对磨材料是硬度等级为hrc62的轴承钢球球钢球转速为400r/min，磨损时间为10min，磨损半径为7mm，施加载荷为4n；并通过下列式子计算磨损率：
[0138]
i＝δm/2πrntfρ
[0139]
式中，i为涂层的磨损率，cm3·
mm-1
·
n-1
；δm为测试前后涂层式样的质量差，g；r为摩擦半径，mm；n为钢球转速，r/min；t为磨损时间，min；f为施加载荷，n；ρ为聚氨酯涂层的密度，g/cm3。
[0140]
对实施例1～6制得的导电涂层进行上述测试，结果如表4所示：
[0141]
表4磨耗性能测试结果
[0142]
样品磨损率(
×
10-10
cm3·
mm-1
·
n-1
)实施例117.3实施例218.1实施例317.9实施例45.2实施例56.7实施例620.4
[0143]
从表4中分析可知，实施例1制备的导电涂层的磨损率与实施例6相当，表明采用激动素核苷作为交联单体之一制得聚氨酯乳液，再与导电填料复混得到导电涂层材料，对导电涂层的耐磨性能不产生消极影响。实施例4的效果好于实施例1，实施例5的效果好于实施例6，表明采用2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯改性离子液体，再接枝在氧化石墨烯表面，分散在聚合物基体中，减少微观缺陷，形成稳定的网络结构，进而能够有效提升导电涂层的耐磨性能。
[0144]
4、力学性能测试
[0145]
将导电涂层浆料置于聚四氟乙烯板中制成导电涂层，形状为哑铃状，总长度为60mm，测试拉伸长度为40mm，宽度为4mm，厚度为1mm；然后采用instron万用试验机进行拉伸性能测试，拉伸速度为100mm/min，夹距为4mm。其中，断裂应力按照下列公式计算：
[0146]
断裂应力＝p/(wh)
[0147]
式中，p为断裂负荷，n；w为样品宽度，mm；h为样品厚度，mm。
[0148]
对实施例1～6制得的导电涂层浆料进行上述测试，结果如表5所示：
[0149]
表5力学性能测试结果
[0150]
样品断裂应力/mpa实施例115.8实施例214.9实施例315.3实施例418.6实施例512.2实施例611.7
[0151]
从表5中分析可知，实施例1制备的导电涂层的断裂应力明显高于实施例6，表明采用激动素核苷作为交联单体之一制得聚氨酯乳液，再与导电填料复混得到导电涂层材料，对导电涂层的力学性能起到增强的作用。实施例4的效果好于实施例1，实施例5的效果与实施例6相当，表明采用2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯改性离子液体，再接枝在氧化石墨烯表面，分散在聚合物基体中，对涂层力学性能不产生消极影响；但当其与激动素核苷作为交联单体之一制得聚氨酯乳液复配使用时，能够进一步改善导电涂层的力学性能。
[0152]
试验例3：
[0153]
声压测试
[0154]
取制得振膜样品组装成扬声器单元测试声压-频率响应曲线。测试采用丹麦ijdata公司的lspcad 6.0扬声器专业测试软件配合20w音频测量放大器及艾肯公司的cube 4nano声卡组合测试振膜的电声曲线，进而得到声压级。
[0155]
对实施例7～13制得的振膜进行上述测试，结果如表6所示：
[0156]
表6声压测试结果
[0157]
[0158][0159]
从表6中分析可知，实施例11制备的振膜的声压级要高于实施例7，表明采用多层多层线路排版来切割磁力线，起到增加切割磁力线的线长，产生更大的驱动力，来推动振膜振动产生声压，有效提升声压，改善声学性能。实施例9的效果好于实施例8，实施例10的效果好于实施例9，表明采用激动素核苷作为交联单体之一制得聚氨酯乳液，再与导电填料复混得到导电涂层材料，或采用2-氨基苯并[d]噻唑-6-磺酰氯改性离子液体，再接枝在氧化石墨烯表面，分散在聚合物基体中得到导电涂层，涂覆在振膜表面，均可以通过改善涂层导电能力，增强电流强度，提供更强的驱动力，从而进一步提高声压，改善声学器件的声学性能。实施例13的效果好于实施例7，表明通过并联的形式将导电涂层与音圈连接，既用音圈切割磁力线驱动振膜振动，也用导电涂层线路来切割磁力线驱动振膜振动，形成两个驱动系统，能够显著提升声压。
[0160]
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
[0161]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。