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一种TPEE声学薄膜及其制备方法

阅读:1046发布:2020-06-18

专利汇可以提供一种TPEE声学薄膜及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种TPEE声学 薄膜 ,由以下原料制备而成:改性TPEE片、抗 氧 剂和 偶联剂 A;所述改性TPEE片由以下原料制备而成:TPEE 树脂 、聚对苯二 甲酸 丁二醇酯、聚醚砜、纳米 碳 酸 钙 、纳米三氧化二 铝 、腰果酚、聚甲 醛 、交联 固化 剂和复合偶联剂B。本发明方法制备得的声学薄膜,表面光滑、稳定,直径为2.15mm-2.52mm,厚度为2.7μm-7.5μm;其直径大小比上厚度大小的值很大,具有很好的声学特性,在0.025Hz-25000Hz的 声波 频率 范围内具有很好的响应度,灵敏度可达60-110mv/pa,静态压 力 灵敏度高达7um/pa。,下面是一种TPEE声学薄膜及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种TPEE声学薄膜,其特征在于,由以下原料制备而成:改性TPEE片、抗剂和偶联剂A;
所述改性TPEE片由以下原料制备而成:TPEE树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、纳米、纳米三氧化二、腰果酚、聚甲和复合偶联剂B;
所述LCP声学薄膜在0.025Hz-25000Hz的声波频率范围内灵敏度为60-110mv/pa,静态压灵敏度≦7um/pa。
2.根据权利要求1所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,由以下原料按重量份制备而成:改性TPEE片100-120份、抗氧剂1-3份和偶联剂A 2-7份;
所述改性TPEE片由以下原料按重量份制备而成:TPEE树脂100-120份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20-50份、聚醚砜10-30份、纳米碳酸钙5-10份、纳米三氧化二铝2-7份、腰果酚1-3份、聚甲醛10-15份和复合偶联剂B10-20份。
3.根据权利要求2所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,由以下原料按重量份制备而成:改性TPEE片105-115份、抗氧剂1-2份和偶联剂A 3-6份;
所述改性TPEE片由以下原料按重量份制备而成:TPEE树脂105-115份、聚对苯二甲酸丁二醇酯30-40份、聚醚砜15-25份、纳米碳酸钙6-8份、纳米三氧化二铝3-6份、腰果酚1-2份、聚甲醛12-14份、交联固化剂0.002-0.004份和复合偶联剂B12-17份。
4.根据权利要求3所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,由以下原料按重量份制备而成:改性TPEE片110份、抗氧剂1.5份和偶联剂A 4份;
所述改性TPEE片由以下原料按重量份制备而成:TPEE树脂110份、聚对苯二甲酸丁二醇酯35份、聚醚砜20份、纳米碳酸钙7份、纳米三氧化二铝5份、腰果酚1.2份、聚甲醛13份和复合偶联剂B15份。
5.根据权利要求1所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,所述改性TPEE片由以下方法制备而成:
S1.将复合偶联剂B配成0.5-1%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
6.根据权利要求1所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,所述偶联剂A选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602和DL171中的一种。
7.根据权利要求1所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,所述复合偶联剂B包括普通烷偶联剂和带有基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、KH792、DL602和DL171中的一种。
8.根据权利要求1所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,所述抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、二氢喹啉、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述一种TPEE声学薄膜,其特征在于,所述TPEE声学薄膜直径为
2.15mm-2.52mm,厚度为2.7μm-7.5μm。
10.一种如权利要求1-9任一项权利要求所述一种TPEE声学薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将偶联剂A配成0.2-0.4%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
S2.将抗氧剂、润滑剂、增韧剂、光稳定剂溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步S2制得的混合溶液,
300-500r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈管末端浸入该混合溶液中3-7s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。

说明书全文

一种TPEE声学薄膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及声学薄膜技术领域,具体涉及一种TPEE声学薄膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 声波是一种由声源振动产生的机械波,声波传播的空间为声场,声音在气体和液体介质中传播时是一种纵波,但在固体介质中传播时可能混有横波。人可以听到的声波的频率一般在20Hz至20000Hz之间。低于20Hz的是次声,高于20kHz的是超声。不同频段的声波在实际应用过程中有着不同的用途,次声在地声勘探方面,超声在无损检测、超声成像等方面有着重要用途。声波在空气传播的时会引起空气密度发生疏密变化,引起空气压成周期变化;检测声波的有效方法就是利用空气压力的这种周期性变化,通过薄膜换能,将声音振动转换为电信号光信号,通过检测电信号或者光信号达到检测声音信号的目的;现有技术中常用的声波频率探测手段是使用电容式或压电式薄膜换能,由薄膜感应其两侧微弱的压力差,薄膜形变引起薄膜电容和电压发生变化,这种电信号变化和声信号变化一致;电容式或电压式薄膜要求薄膜材料必须具有电容性或者压电性,对材料的选择性比较高,而且这种材料不能用于高磁场、高电磁的场合。
[0003] 最近几年光纤传声器得到了广泛的研究,特别是基于FP干涉的声传感技术的部分性能与压电或电容式的相当,具有体积小、动态范围广、抗电磁干扰可,抗恶劣环境等特点。FP传声器薄膜不要求其具有压电或电容性,各种材料都可用于制备声学薄膜,如膜、膜、石墨烯膜、聚合物薄膜、糖基薄膜等;声学薄膜的灵敏度与薄膜厚度的三次方成反比,与薄膜半径的四次方成正比;考虑到传感器的尺寸,声学薄膜的厚度往往比较小,在微米甚至纳米级别,增加薄膜的半径较难,薄膜的制备工艺也复杂,成本高,对低频响应低,声学薄膜的制备是声传感器发展的一个难点。
[0004] TPEE(热塑性聚酯弹性体)是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相聚酯硬段部分结晶形成结晶微区,起物理交联点的作用。TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度;软段赋予它弹性,使它象橡胶;硬段赋予它加工性能,使它象塑料;与橡胶相比,它具有更好的加工性能和更长的使用寿命;与工程料相比,同样具有强度高的特点,而柔韧性和动态力学性能更好。

发明内容

[0005] 为了解决上述的技术问题,本发明提供一种TPEE声学薄膜及其制备方法,其目的在于,提供一种TPEE声学薄膜,通过采用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、纳米、纳米三化二、腰果酚、聚甲对TPEE材料进行改性,增强TPEE材料的韧性,使其在制备超薄的声学薄膜时仍然具有极好的力学性能。
[0006] 本发明提供一种TPEE声学薄膜,由以下原料制备而成:改性TPEE片、抗氧剂和偶联剂A;
[0007] 所述改性TPEE片由以下原料制备而成:TPEE树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝、腰果酚、聚甲醛和复合偶联剂B;
[0008] 所述LCP声学薄膜在0.025Hz-25000Hz的声波频率范围内灵敏度为60-110mv/pa,静态压力灵敏度≦7um/p。
[0009] 作为本发明进一步的改进,由以下原料按重量份制备而成:改性TPEE片100-120份、抗氧剂1-3份和偶联剂A 2-7份;
[0010] 所述改性TPEE片由以下原料按重量份制备而成:TPEE树脂100-120份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20-50份、聚醚砜10-30份、纳米碳酸钙5-10份、纳米三氧化二铝2-7份、腰果酚1-3份、聚甲醛10-15份和复合偶联剂B10-20份。
[0011] 作为本发明进一步的改进,由以下原料按重量份制备而成:改性TPEE片105-115份、抗氧剂1-2份和偶联剂A 3-6份;
[0012] 所述改性TPEE片由以下原料按重量份制备而成:TPEE树脂105-115份、聚对苯二甲酸丁二醇酯30-40份、聚醚砜15-25份、纳米碳酸钙6-8份、纳米三氧化二铝3-6份、腰果酚1-2份、聚甲醛12-14份、交联固化剂0.002-0.004份和复合偶联剂B12-17份。
[0013] 作为本发明进一步的改进,由以下原料按重量份制备而成:改性TPEE片110份、抗氧剂1.5份和偶联剂A 4份;
[0014] 所述改性TPEE片由以下原料按重量份制备而成:TPEE树脂110份、聚对苯二甲酸丁二醇酯35份、聚醚砜20份、纳米碳酸钙7份、纳米三氧化二铝5份、腰果酚1.2份、聚甲醛13份和复合偶联剂B15份。
[0015] 作为本发明进一步的改进,所述改性TPEE片由以下方法制备而成:
[0016] S1.将复合偶联剂B配成0.5-1%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
[0017] S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
[0018] S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
[0019] 作为本发明进一步的改进,所述偶联剂A选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602和DL171中的一种。
[0020] 作为本发明进一步的改进,所述复合偶联剂B包括普通硅烷偶联剂和带有基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、KH792、DL602和DL171中的一种。
[0021] 作为本发明进一步的改进,所述抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、二氢喹啉、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯或三(十六碳醇)酯中的一种或几种的混合物。
[0022] 作为本发明进一步的改进,所述TPEE声学薄膜直径为2.15mm-2.52mm,厚度为2.7μm-7.5μm。
[0023] 本发明进一步保护一种TPEE声学薄膜的制备方法,包括以下步骤:
[0024] S1.将偶联剂A配成0.2-0.4%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
[0025] S2.将抗氧剂、润滑剂、增韧剂、光稳定剂溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
[0026] S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步骤S2制得的混合溶液,300-500r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈管末端浸入该混合溶液中3-7s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。
[0027] 本发明具有如下有益效果:
[0028] 本发明制备的交联固化剂为咪唑类固化剂,其中原有的仲胺被替换成叔胺,同时引入新的叔胺基团,改性后的咪唑固化剂有助于常温固化且添加量极小时也能够完成良好的固化性能,降低成本,且使得产品具有良好的力学性能和热学性能;
[0029] 本发明采用改性TPEE材料制备声学薄膜,该材料含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物,最主要的吸收形式由软、硬相介质作用而产生的局域振动与声波辐射模式之间的弱耦合,具有良好的声学特性,灵敏度高;采用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝、腰果酚、玄武岩、聚甲醛对TPEE材料进行改性,增强TPEE材料的韧性,使其在制备超薄的声学薄膜时仍然具有极好的力学性能;
[0030] 本发明利用两种不同的硅烷改性剂复配,对不同粒子进行改性,其中一种普通的硅烷改性剂帮助表面含氧的无机粒子与TPEE进行改性链接,带有氨基的硅烷偶联剂帮助聚甲醛等有机粒子与TPEE进行改性链接,通过复配硅烷偶联剂将改性粒子与TPEE材料进行化学键合,制备出韧性和力学性能更佳的TPEE粒子,用于后期制备TPEE声膜材料;
[0031] 本发明方法制备得的声学薄膜,表面光滑、稳定,直径为2.15mm-2.52mm,厚度为2.7μm-7.5μm;其直径大小比上厚度大小的值很大,具有很好的声学特性,在0.025Hz-
25000Hz的声波频率范围内具有很好的响应度,灵敏度可达60-110mv/pa,静态压力灵敏度高达7um/pa。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例,而不是全部实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。
[0033] 实施例1
[0034] 原料组成(重量份):改性TPEE片100份、二苯胺1份和偶联剂A 2份。所述偶联剂A为KH560。
[0035] 改性TPEE片的制备
[0036] 原料组成(重量份):TPEE树脂100份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、聚醚砜10份、纳米碳酸钙5份、纳米三氧化二铝2份、腰果酚1份、聚甲醛10份、交联固化剂0.001份和复合偶联剂B10份。所述复合偶联剂B包括普通硅烷偶联剂和带有氨基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂为KH560,所述带有氨基的硅烷偶联剂为KH550。
[0037] 制备方法:
[0038] S1.将复合偶联剂B配成0.5%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
[0039] S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
[0040] S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入交联固化剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
[0041] 一种TPEE声学薄膜的制备方法,包括以下步骤:
[0042] S1.将偶联剂A配成0.2%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
[0043] S2.将二苯胺溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
[0044] S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步骤S2制得的混合溶液,300r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈钢管末端浸入该混合溶液中3-7s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。
[0045] 实施例2
[0046] 原料组成(重量份):改性TPEE片120份、三(十六碳醇)酯3份和偶联剂A 7份。所述偶联剂A为KH570。
[0047] 改性TPEE片的制备
[0048] 原料组成(重量份):TPEE树脂120份、聚对苯二甲酸丁二醇酯50份、聚醚砜30份、纳米碳酸钙10份、纳米三氧化二铝7份、腰果酚3份、聚甲醛15份、交联固化剂0.005份和复合偶联剂B 20份。所述复合偶联剂B包括普通硅烷偶联剂和带有氨基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂为KH570,所述带有氨基的硅烷偶联剂为KH550。
[0049] 制备方法:
[0050] S1.将复合偶联剂B配成1%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
[0051] S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
[0052] S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入交联固化剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
[0053] 一种TPEE声学薄膜的制备方法,包括以下步骤:
[0054] S1.将偶联剂A配成0.4%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
[0055] S2.将三(十六碳醇)酯溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
[0056] S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步骤S2制得的混合溶液,300-500r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈钢管末端浸入该混合溶液中3-7s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。
[0057] 实施例3
[0058] 原料组成(重量份):改性TPEE片105份、对苯二胺1份和偶联剂A3份。所述偶联剂A为KH792。
[0059] 改性TPEE片的制备:
[0060] 原料组成(重量份):TPEE树脂105份、聚对苯二甲酸丁二醇酯30份、聚醚砜15份、纳米碳酸钙6份、纳米三氧化二铝3份、腰果酚1份、聚甲醛12份、交联固化剂0.002份和复合偶联剂B12份。所述复合偶联剂B包括普通硅烷偶联剂和带有氨基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂为DL602。
[0061] 制备方法:
[0062] S1.将复合偶联剂B配成0.6%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
[0063] S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
[0064] S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入交联固化剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
[0065] 一种TPEE声学薄膜的制备方法,包括以下步骤:
[0066] S1.将偶联剂A配成0.25%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
[0067] S2.将对苯二胺溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
[0068] S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步骤S2制得的混合溶液,350r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈钢管末端浸入该混合溶液中4s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。
[0069] 实施例4
[0070] 原料组成(重量份):改性TPEE片115份、三(十六碳醇)酯2份和偶联剂A6份。所述偶联剂A为DL171。
[0071] 改性TPEE片的制备
[0072] 原料组成(重量份):TPEE树脂115份、聚对苯二甲酸丁二醇酯40份、聚醚砜25份、纳米碳酸钙8份、纳米三氧化二铝6份、腰果酚2份、聚甲醛14份、交联固化剂0.004份和复合偶联剂B17份。所述复合偶联剂B包括普通硅烷偶联剂和带有氨基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂为DL171,所述带有氨基的硅烷偶联剂为KH550。
[0073] 制备方法:
[0074] S1.将复合偶联剂B配成0.9%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
[0075] S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
[0076] S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入交联固化剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
[0077] 一种TPEE声学薄膜的制备方法,包括以下步骤:
[0078] S1.将偶联剂A配成0.35%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
[0079] S2.将三(十六碳醇)酯溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
[0080] S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步骤S2制得的混合溶液,450r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈钢管末端浸入该混合溶液中6s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。
[0081] 实施例5
[0082] 原料组成(重量份):改性TPEE片110份、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯1.5份和偶联剂A4份。所述偶联剂A选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602和DL171中的一种。
[0083] 改性TPEE片的制备
[0084] 原料组成(重量份):TPEE树脂110份、聚对苯二甲酸丁二醇酯35份、聚醚砜20份、纳米碳酸钙7份、纳米三氧化二铝5份、腰果酚1.2份、聚甲醛13份、交联固化剂0.003份和复合偶联剂B15份。所述复合偶联剂B包括普通硅烷偶联剂和带有氨基的硅烷偶联剂复合,所述普通硅烷偶联剂与带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为5:2,所述普通硅烷偶联剂为DL602,所述带有氨基的硅烷偶联剂为KH550。
[0085] 制备方法:
[0086] S1.将复合偶联剂B配成0.7%浓度的稀溶液,得到复合偶联剂B溶液;
[0087] S2.将纳米碳酸钙和聚甲醛混合溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加复合偶联剂B溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min,得到改性剂;
[0088] S3.将TPEE树脂放在100℃的烘箱里烘2h后取出;将密炼机设定为200℃,先加入TPEE树脂,6min后加入交联固化剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚砜混炼胶,待转矩稳定后加入步骤S2制得的改性剂,混炼20min后排料,将排出的胶料在200℃高温开炼机上下片,用平板硫化机在200℃、10MPa条件下压片,压片5min,冷压3min,得到改性TPEE片。
[0089] 一种TPEE声学薄膜的制备方法,包括以下步骤:
[0090] S1.将偶联剂A配成0.4%浓度的稀溶液,得到偶联剂A溶液;
[0091] S2.将四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯溶于乙醇水溶液中,边搅拌边滴加偶联剂A溶液,搅拌均匀后,紫外光照射30min后,得到混合溶液;
[0092] S3.将改性TPEE片溶于DMF溶液中,100W超声分散30min,加入步骤S2制得的混合溶液,400r/min的转速下搅拌30min,然后将空心不锈钢管末端浸入该混合溶液中5s直至空心不锈钢管外布满混合溶液,取出直至空心不锈钢管,采用紫外光照射,使其固化,获得声学薄膜。
[0093] 对照例1
[0094] 与实施例5相比,采用未改性普通TPEE材料。
[0095] 对照例2
[0096] 与实施例5相比,未采用复合偶联剂B,采用单一硅烷偶联剂A171。
[0097] 测试例1
[0098] 将本发明实施例1-5和对照例1-2制备的TPEE声学薄膜进行性能测试,结果见表1。
[0099] 表1性能测试结果表
[0100]
[0101] 由上表可知,本发明实施例1-5制备的声学薄膜,直径为2.15mm-2.52mm,厚度为2.7μm-7.5μm;其直径大小比上厚度大小的值很大,具有很好的声学特性,在0.025Hz-
25000Hz的声波频率范围内具有很好的响应度,灵敏度可达60-110mv/pa,静态压力灵敏度高达7um/pa,使用寿命长达15-20年;对比例2中采用普通TPEE材料制备的声学薄膜,未经过改性,力学性能较差,断裂生长率仅为102%;对比例3中没有采用复配偶联剂进行偶联改性,改性效果差,力学性能改善不多,断裂生长率仅为69%,且声学特性不佳。
[0102] 与现有技术相比,本发明制备的交联固化剂为咪唑类固化剂,其中原有的仲胺被替换成叔胺,同时引入新的叔胺基团,改性后的咪唑固化剂有助于常温固化且添加量极小时也能够完成良好的固化性能,降低成本,且使得产品具有良好的力学性能和热学性能;
[0103] 本发明采用改性TPEE材料制备声学薄膜,该材料含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物,最主要的吸收形式由软、硬相介质作用而产生的局域振动与声波辐射模式之间的弱耦合,具有良好的声学特性,灵敏度高;采用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝、腰果酚、玄武岩、聚甲醛对TPEE材料进行改性,增强TPEE材料的韧性,使其在制备超薄的声学薄膜时仍然具有极好的力学性能;
[0104] 本发明利用两种不同的硅烷改性剂复配,对不同粒子进行改性,其中一种普通的硅烷改性剂帮助表面含氧的无机粒子与TPEE进行改性链接,带有氨基的硅烷偶联剂帮助聚甲醛等有机粒子与TPEE进行改性链接,通过复配硅烷偶联剂将改性粒子与TPEE材料进行化学键合,制备出韧性和力学性能更佳的TPEE粒子,用于后期制备TPEE声膜材料;
[0105] 本发明方法制备得的声学薄膜,表面光滑、稳定,直径为2.15mm-2.52mm,厚度为2.7μm-7.5μm;其直径大小比上厚度大小的值很大,具有很好的声学特性,在0.025Hz-
25000Hz的声波频率范围内具有很好的响应度,灵敏度可达60-110mv/pa,静态压力灵敏度高达7um/pa。
[0106] 本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下,还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明,而是由权利要求书的范围来确定的。
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