扬声器胶粘剂的发展概况(zt)

作者:上海康达化工有限公司 陆企亭 侯一斌在“十五”期间,我国电声器件产业高速发展,技术水平和产品质量迅速提高,形成了从部件加工到成品设计和生产的完整的产业链,已成为世界第一的电声器件生产国和出口国,全球电声器件的生产中心。为了满足市场对电声器件越来越高的要求,电声行业在不断创新,新技术、新材料的应用日益增多。与此同时,也对胶粘剂在电声器件中的应用提出了新的挑战,本文概述了扬声器胶粘剂所面临的新挑战、新进展和发展趋势。
一、扬声器胶粘剂面临的新挑战
1.扬声器的大功率化
超低音扬声器和汽车扬声器的发展趋向于大功率、大口径,例如JBL公司的W15GTI超低音扬声器额定功率2000W,瞬时功率5000W,MAGNAT公司的Omega 530扬声器口径为20″,更大的扬声器口径在30 ″以上。对胶粘剂的挑战:Psychotenology,Inc.在2006 ALMA冬季会议上发表的《测量音圈温度的实时系统》论文表明,扬声器在某种工作条件下音圈温度可高达350℃以上。这足以表明越来越大功率、口径的扬声器对胶粘剂尤其是中心胶粘剂的耐温要求也越来越高。
2. 扬声器的微型化
随着手机、笔记本电脑、MP3、MP4、PDA等向小型化和微型化发展,要求这些产品使用的扬声器要微型化、高保真。例如日本村田制作所最新研制的压电扬声器外形尺寸只有31×16×1mm3。
对胶粘剂的挑战:除了要考虑胶粘剂本身对音质的影响外,还要考虑施胶工艺的一致性对音质的影响,即胶粘剂要便于涂胶量的控制和保证混合或固化效果的一致性。
3. 扬声器新材料的多样花
随着材料科学技术的快速发展,近年来开发出了大量的新材料扬声器配件,既提高了扬声器的性能又增加了美观效果。几乎所有的配件都有新材料的应用:
T铁、夹板:镀铬、电泳漆
磁钢:钕铁硼、铝镍钴
盆架:PP、镀金、精铜和铝质盆架
振膜:PP、HOROFINE、纯丝、纯碳、聚酯、金属钛、铝、钻石振膜、Kevlar®
弹波:NOMEX、PEEK
音圈:Kapton、金属
对胶粘剂的挑战:对各种新材料的粘接。
4. 国际市场的环保要求
2003年欧盟发布了RoHS-2002/95/EC指令《电子和电气设备限制有害物质法规》,2006年7月1日强制实施,具体要求为:
         Pb               1000ppm
         Cd               100ppm
         Hg               1000ppm
         Cr+6             1000ppm
         PBB              1000ppm
         PBDE             1000ppm
2003年欧盟发布了WEEE-2002/96/EC指令《废弃电子设备指令》, 已于2005年8月13日强制实施。指令对废弃电子设备的回收提出了要求。扬声器属消费类设备,回收率要达到70%,再利用率要达到50%。
2006年2月28日我国七部委联合颁布了《电子信息产品污染控制管理办法》,将于2007年3月1日开始实施。
对胶粘剂的挑战:要求胶粘剂所含有毒物质符合限量要求,适用于采用环保新材料的扬声器的配件的粘接,胶粘剂不仅要对扬声器部件粘接牢固,还要易于回收时部件的分离。
5.扬声器设计的新颖化近年来在扬声器的结构设计方面也有许多创新,NOKIA TECHNOLOGY GMBH (DE)在数个国家申请了无胶接耐高温音圈结构设计专利,音圈耐温可达350℃以上。我国甘肃稀土研究公司开发设计的无振膜扬声器,中文产品名称为“自由听”,没有了振膜和弹波,也就不用中心胶、边缘胶和弹波胶。2006年1月16日丰田公司宣布新款“Estima”的所有车型上均采用了通过振动车顶内衬来形成扬声器的平板扬声器技术。该技术采用英国New Transducers Limited的NXT平板扬声器技术。
对胶粘剂的挑战:由于这些新颖的设计与传统的扬声器结构完全不同,不仅是对扬声器胶粘剂技术水平的挑战,更是对扬声器胶粘剂发展前途的挑战。
二、       国内外扬声器胶粘剂的发展概况
1.国内外扬声器胶粘剂的主要生产厂商国外的扬声器胶粘剂生产厂商主要有美国的Hernon、Dymax、 德国的Henkel Loctite、日本的Cemedine、Nogawa 、Denka。国内扬声器胶粘剂生产厂商主要有上海康达、上海三花、惠州恒大、立叁(台湾)等。
2.国内外扬声器胶粘剂的质量水平
目前国内外扬声器胶粘剂的质量水平还存在一定的差距,主要表现在国内一些胶种的性能比国外产品差和产品的质量稳定性不是很好。所以,目前国外产品主要用于中高档扬声器,国内产品主要用于中低档扬声器。
3. 国内外扬声器胶粘剂的应用现状
国内扬声器用胶以双组份丙烯酸酯胶和单组份溶剂胶为主,存在性能、气味和毒性等问题。欧美国家扬声器用胶以厌氧胶和高性能α-氰基丙烯酸酯胶为主, UV胶、环氧胶的应用在逐步增多。厌氧胶有单组份、低气味、快固化的优点,高性能α-氰基丙烯酸酯胶具有无溶剂、单组份、固化快、材料适用性好的优点。
另外,国外正在开发和应用性能更好、施胶工艺更方便、更具环保性的新胶种,例如UV固化α-氰基丙烯酸酯胶、VL胶(可见光固化胶)、多重固化UV胶和预活化单组份环氧胶等。
4. 国内外扬声器胶粘剂的新进展
(1)厌氧胶
厌氧胶用于间隙小于0.125的磁路粘接,与促进剂配合使用可在几十秒钟内定位,24小时完全固化。例如Hernon 公司的 Hasa 716厌氧胶和EF Primer 50促进剂,适用温度范围-50/121℃。
Dymax846系列厌氧胶,粘度5000-30000cPs,与540-ER促进剂配合使用,适用温度范围-55/150 ℃;
(2)丙烯酸酯胶
丙烯酸酯胶用于间隙大于0.125的磁路粘丙烯酸酯胶接,与促进剂配合使用可在几十秒钟内,24小时完全固化。例如Hernon 公司的ReAct 727丙烯酸酯胶和EF Primer 56促进剂,适用温度范围-50/121℃。
Loctite公司324/7075、326/7694、332/7387、392/7387丙烯酸酯胶与促进剂的组合, 高粘度17000 -200000cps,332耐温性能最好为-50/200℃。
美国Cyberbond公司Cybercryl 1326丙烯酸酯胶/Cybercryl 1094促进剂,室温几分钟定位,30min/90℃完全固化,适用温度范围-55/160℃,产品需零度储存。
(3)高性能α-氰基丙烯酸酯胶
α-氰基丙烯酸酯胶经过改性,可以满足不同粘度、耐温性和柔韧性要求,与促进剂配合使用,可以快速深层固化和防止表面白化,除了磁路外的部位都有应用α-氰基丙烯酸酯胶的。例如Hernon 公司Quantum 147与EF Primer 58促进剂用作中心胶,使用EF CA Primer 42促进剂可用于PP、PE材料,适用温度范围-55/107℃,定位/完全固化时间为40-50s/24h。Quantum 134 与 EF Primer 58促进剂可用于音盆/盆架、弹波/盆架、防尘帽/音盆、压条/音盆等部位的粘接,定位/完全固化时间为40-50s/24h,适用温度范围-55/82℃;
Loctite公司高弹性α-氰基丙烯酸酯胶具有很好的弹性,使用770、793、7951等促进剂可用于PP材料中心等部位的粘接。Loctite公司Product4303 UV固化α-氰基丙烯酸酯胶,定位/完全固化时间为5s/24h,15s固化深度可达7mm。
Lord公司CA5019 α-氰基丙烯酸酯胶对于塑料和金属的定位时间为15s 和25s,适用温度范围 -53/121℃, 用于多孔材料和PP、PE、PTFE不用表面处理。
Adhesive Systems,Inc.的RP2400耐高温α-氰基丙烯酸酯胶,适用温度范围-65/180℃,使用Quick-TAC2促进剂,可加速固化、防止白化。
(4)UV胶
由于UV胶具有单组份、固化快、耐温高、环保等优点,在扬声器装配中的应用逐渐增加,例如Dymax公司不同耐热等级的UV中心胶,LIGHT WELD 20138定位/完全固化时间为0-60s/24h,适用温度范围-30/125 ℃,ULTRA LIGHT WELD3094 系列定位/全固化时间为2-20s/24h,适用温度范围-55/180 ℃,ULTRA LIGHT WELD 9-20453定位/全固化时间为2-20s/24h,适用温度范围-55/200 ℃。Dymax公司还新开发了Multi-Cure 605系列多重固化UV胶,UV固化35s定位,用促进剂活化几分钟定位, 110℃ /60min、120℃/ 30min、150℃ /15min加热完全固化。将UV固化和其它固化方法相结合,可以用于磁路等非透明材料的粘接。
Loctite公司的3106、3107、3108、3175 UV胶用于代替八字胶和用于音圈漆包线端头的固定。
Loctite公司还推出了VL胶(可见光固化胶)3552、3553,在保持UV胶优点的基础上,减少了固化设备投入,避免了UV对人体的伤害。
(5)环氧胶
环氧胶具有良好的耐热性,主要应用为中心胶。由于双组份环氧胶对于配比和混合要求严格,使用不方便,目前环氧胶向单组份发展。Leepoxy Plastics, Inc.的 LEEBOND E30025-1 环氧中心胶,可选用三种固化剂,比例均为10:1,固化条件分别为20s、 60s、 90s /66℃,耐温200℃。
Hernon 公司的Conebonder 395 单组份环氧中心胶,固化条件为150 ℃/1.5 min或120 ℃/ 2.5 min或100 ℃/ 7min,耐热204 ℃。Loctite公司2006年最新推出的预活化单组份环氧胶,通过UV照射使其预活化,在一定的时间内粘接装配后可很快定位,可通过控制UV照射的时间来调节可调节操作,UV照射的时间范围为5-12s,可操作时间为40-250s。60℃加热几分钟或室温6h即可完全固化。预活化单组份环氧胶克服了UV胶不能用于不透光材料的缺点,不但可以用于中心部位,还可以用为磁路等其它部位。(6)其它胶种
Hernon 公司的Hernon Voice Coil Bonder 360 单组份酚醛丁腈胶用于Kapton骨架/线圈、Kapton音圈/Kapton振膜的粘接 ,固化条件为20 min/ 82.3 ℃ + 204 ℃/45min+65 ℃ / 12 h,耐热可高达315 ℃。Lord公司的Lord® 7542 双组份聚氨酯胶,体积比1:1,通过静态混合器混合施胶,操作时间 4-5 min/24 ℃,1h/室温或6-8min /60 ℃ 或  1.5 min/ 93 ℃初固,延长一倍时间即可固化完全,用于泡沫边、橡胶边、音盆、弹波、防尘帽、压条等部位的粘接。
(7)康达新产品
磁路胶:WD1089和WD1190丙烯酸酯磁路胶在保持原有磁路胶固化速度快、粘接强度高优点的基础上,明显降低了气味和酸性。
WD1053耐高温丙烯酸酯中心胶:与在国内使用比较多的国外某品牌中心胶的耐温性能基本一致。
WD   PP盆氯丁型中心胶:与在国内使用比较普遍的众多国外品牌中心胶相比,对PP材料的剥离强度有明显的提高。
耐高温改性双马来酰亚胺中心胶:120℃烘干45min后粘接,200℃/2h+230℃/2h固化,具有好的耐热老化性能,适用温度范围 -70/270℃,主要用于高音振膜和音圈的粘接。对不同材料也有良好的粘接强度和耐温性能。磁路胶底涂剂(镀铬专用):对镀铬T铁和夹板有非常好的粘接效果,抗跌落性能非常好,破坏性试验均为磁钢破坏。
三、“十一‧五”扬声器胶粘剂的发展趋势
1.开发适用于扬声器新材料粘接的胶粘剂
要开阔思路,引进更多种类胶粘剂在扬声器装配中的应用,以满足日益增多的扬声器新材料的粘接要求。
2.提高胶粘剂的耐温性能
向改性丙烯酸酯、常温固化环氧、中温固化改性双马来酰亚胺等反应型胶种方向努力,提高耐温性能,以满足大功率扬声器的要求。
3.简便施胶工艺,稳定装配质量
开发UV胶、高性能、低气味的α-氰基丙烯酸酯胶等单组份胶粘剂和底涂型丙烯酸酯胶、厌氧胶,简便施胶工艺,稳定装配质量,提高生产效率。
4.逐步提高胶粘剂的环保水平
首先淘汰含有毒溶剂的胶粘剂,再淘汰溶剂型胶粘剂,开发无溶剂或水基胶粘剂;然后开发UV、VL、预活化环氧胶等环保、节能型胶粘剂;最终开发热熔胶等既环保、节能又易于扬声器分解回收的胶粘剂。
5.开发能改善扬声器声学性能的胶粘剂
目前扬声器胶粘剂的开发主要考虑粘接方面的问题,基本没有考虑胶粘剂对扬声器声学性能的影响,主要是胶粘剂开发人员没有掌握足够的扬声器声学知识,今后要努力培养既懂胶粘剂又懂声学的跨学科专家,开发能改善扬声器声学性能的胶粘剂。

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  • liujinhystic (2010-9-19 10:50:51)

    顶起,好资料,学习了
  • liuquanfeng2008 (2010-9-19 21:19:57)

    顶一个,收获很大!
  • SZ普天众业 (2010-11-05 10:14:18)

    顶  学习了
  • tony8888 (2011-12-01 00:10:50)

    正在研究!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  • STAOF (2013-7-30 22:15:03)

    想虚心学习嘻嘻嘻谢谢嘻嘻嘻想虚心学习嘻嘻嘻谢谢
  • 卫晓松 (2014-10-27 15:58:25)

    值得学习~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~