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喇叭胶的应用与发展


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 Cd Hg Cr+6 PBB PBDE 1000ppm 100ppm 1000ppm 1000ppm 1000ppm 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, 固化 35s 定位, UV 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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