[发明专利]一种TPEE声学薄膜及其制备方法

说明书

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。

技术领域

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

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。人耳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，引起空气压力成周期变化；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或光信号，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。

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，如银膜、硅膜、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。

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

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、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝、腰果酚、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。

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；

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；

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。

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；