一种吸音微球材料及其制备方法

摘要

本发明涉及扬声器技术领域，特别是涉及一种吸音微球材料及其制备方法。该方法包括：将第一沸石粒子与第一胶黏剂混合后进行造粒、筛分获得吸音微球材料的母核；将母核投入包衣造粒机中，并向包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒、筛分获得目标粒径的吸音微球材料。本发明提供的吸音微球材料的制备方法，通过调控母核和包衣液的物料配比和工艺参数，可以实现多孔沸石吸音微球中母核和包衣在尺寸和胶黏剂含量等方面的精确控制。该制备得到的吸音微球材料由于具备低胶黏剂含量的母核，其整体胶黏剂含量较传统方法有所降低，因此具备较好地声学性能。

权利要求

1.一种吸音微球材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将第一沸石粒子与第一胶黏剂在溶剂水中混合后进行造粒、筛分获得吸音微球材料的母核；

所述第一胶黏剂的添加重量为湿料总质量的1％～10％，所述湿料总质量为所述第一沸石粒子、所述第一胶黏剂和所述溶剂水的添加总质量；

所述第一胶黏剂包括无机类胶黏剂或聚合物胶黏剂，其中，所述无机类胶黏剂的含量为所述湿料总质量的3％～7％，所述聚合物胶黏剂的含量为所述湿料总质量的2％～4％；

将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂乳液进行包衣造粒、筛分获得目标粒径的吸音微球材料；

所述第二胶黏剂乳液的添加质量为所述湿料总质量的3％～5％；

所述第二胶黏剂的质量为所述第二胶黏剂乳液总质量的2％～6％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述目标粒径的直径为200μm～500μm；所述母核的直径为100μm～400μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一胶黏剂为硅溶胶、聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂或环氧树脂类胶黏剂中的一种或几种；所述第二胶黏剂为聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂或环氧树脂类胶黏剂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将第一沸石粒子与第一胶黏剂在溶剂水中混合后进行造粒，具体包括：将第一沸石粒子、第一胶黏剂乳液和溶剂水混合制备的湿料通过挤出滚圆造粒或者将第一沸石粒子、第一胶黏剂乳液和溶剂水混合制备的浆料进行喷雾干燥造粒。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述湿料中所述第一沸石粒子的添加质量为所述湿料总质量的50％～80％；

所述浆料中所述第一沸石粒子的添加质量为所述浆料总质量的20％～40％，所述第一胶黏剂的添加重量为所述浆料总质量的2％～4％；所述浆料总质量为所述第一沸石粒子、所述第一胶黏剂和溶剂水的添加总质量。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒，具体包括：预先在所述第二胶黏剂中添加溶剂水，制备得到第二胶黏剂乳液；

将所述第二沸石粒子与所述第二胶黏剂乳液混合搅拌，制备得到包衣液；

将所述母核投入流化床喷雾包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加所述包衣液，获得初步成型的微球颗粒。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒，具体包括：预先在所述第二胶黏剂中添加溶剂水，制备得到第二胶黏剂乳液；

将所述母核投入离心式流动包衣造粒机中，并向所述离心式流动包衣造粒机中添加第二沸石粒子，启动所述离心式流动包衣造粒机至预设转速，并开启环缝空气；

将所述第二胶黏剂制备得到的第二胶黏剂乳液从所述环缝空气喷入造粒，筛分获得初步成型微球颗粒。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二沸石粒子的添加质量为所述包衣液总质量的20％～40％，所述包衣液总质量为所述第一沸石粒子、所述第一胶黏剂和溶剂水的添加总质量。

9.一种应用如权利要求1-8任一项所述的吸音微球材料的制备方法制备得到的吸音微球材料。

说明书

一种吸音微球材料及其制备方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及扬声器技术领域，特别是涉及一种吸音微球材料及其制备方法。【背景技术】

[0002] 当前扬声器用吸音微球材料，主要是由多个沸石粒子通过粘接成型的方式得到。在用该方式制备得到吸音微球材料之后，可将该吸音微球材料填充入扬声器腔体中。扬声器在工作时，腔体会产生强烈振动，长此以往吸音微球材料会出现外层沸石粒子脱落乃至整球破碎的情况，影响扬声器的吸声效果和使用寿命。现有的解决方式一般是：通过增加胶黏剂含量或选择低玻璃化转变温度的胶黏剂的方式以有效解决所制吸音微球材料在常规工作温度、频率下的抗冲击问题。

[0003] 发明人在实现本发明的过程中发现：为了增加吸音微球材料的抗冲击性，而选择增加胶黏剂含量或低玻璃化转变温度的胶黏剂的方式，会导致诸如胶黏剂堵孔、吸音微球材料高温耐候性较差、材料孔容和比表面积降低等问题，该问题也将极大的降低微球材料整体的吸声效果。【发明内容】

[0004] 本发明实施例的一个目的是提供一种吸音微球材料及其制备方法，其旨在解决现有吸音微球材料难以在保持高吸声性能的基础上，具备高抗冲击性能的问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

[0006] 在第一方面，本发明实施例提供一种吸音微球材料的制备方法，该方法包括如下步骤：将第一沸石粒子与第一胶黏剂在溶剂水中混合后进行造粒、筛分获得吸音微球材料的母核；将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒、筛分获得目标粒径的吸音微球材料。

[0007] 可选地，所述目标粒径的直径为200μm～500μm；所述母核的直径为100μm～400μm。

[0008] 可选地，所述第一胶黏剂为硅溶胶、聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂或环氧树脂类胶黏剂中的一种或几种；所述第二胶黏剂为聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂或环氧树脂类胶黏剂中的一种或几种。

[0009] 可选地，所述将第一沸石粒子与第一胶黏剂在溶剂水中混合后进行造粒，具体包括：将第一沸石粒子、第一胶黏剂乳液和溶剂水混合制备的湿料通过挤出滚圆造粒或者将第一沸石粒子、第一胶黏剂乳液和溶剂水混合制备的浆料进行喷雾干燥造粒。

[0010] 可选地，所述湿料中所述第一沸石粒子的添加质量为所述湿料总质量的50％～80％，所述第一胶黏剂的添加重量为所述湿料总质量的3％～7％；所述湿料总质量为所述第一沸石粒子、所述第一胶黏剂和溶剂水的添加总质量；所述浆料中所述第一沸石粒子的添加质量为所述浆料总质量的20％～40％，所述第一胶黏剂的添加重量为所述浆料总质量的2％～4％；所述浆料总质量为所述第一沸石粒子、所述第一胶黏剂和溶剂水的添加总质量。

[0011] 可选地，所述将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒，具体包括：预先在所述第二胶黏剂中添加溶剂水，制备得到第二胶黏剂乳液，所述第二胶黏剂的质量为所述第二胶黏剂乳液总质量的2％～6％；将所述第二沸石粒子与所述第二胶黏剂乳液混合搅拌，制备得到包衣液；将所述母核投入流化床喷雾包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加所述包衣液，获得初步成型的微球颗粒。

[0012] 可选地，所述将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒，具体包括：预先在所述第二胶黏剂中添加溶剂水，制备得到第二胶黏剂乳液，所述第二胶黏剂的质量为所述第二胶黏剂乳液总质量的2％～6％；将所述母核投入离心式流动包衣造粒机中，并向所述离心式流动包衣造粒机中添加第二沸石粒子，启动所述离心式流动包衣造粒机至预设转速，并开启环缝空气；将所述第二胶黏剂制备得到的第二胶黏剂乳液从所述环缝空气喷入造粒，筛分获得初步成型微球颗粒。

[0013] 可选地，所述第二沸石粒子的添加质量为所述包衣液总质量的20％～40％，所述包衣液总质量为所述第一沸石粒子、所述第一胶黏剂和溶剂水的添加总质量。

[0014] 可选地，所述第二胶黏剂乳液的添加质量为所述湿料总质量的3％～5％。

[0015] 在第二方面，本发明实施例提供一种应用上述吸音微球材料的制备方法制备得到的吸音微球材料。

[0016] 本发明提供的吸音微球材料的制备方法，通过调控母核和包衣液的物料配比和工艺参数，可以实现多孔沸石吸音微球中母核和包衣在尺寸和胶黏剂含量等方面的精确控制。该制备得到的吸音微球材料由于具备低胶黏剂含量的母核，其整体胶黏剂含量较传统方法有所降低，因此具备较好地声学性能；并且，该吸音微球材料的包衣层胶黏剂含量较高，可以保证该微球材料良好的力学性能和冲击韧性，因此其表现出较好的抗老化能力及较长的使用寿命。【附图说明】

[0017] 图1是本发明实施例提供的一种吸音微球材料的制备方法的流程示意图。【具体实施方式】

[0018] 为了使本发明的目的、方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0019] 本发明实施例主要应用于扬声器中的吸音材料，为了便于本领域技术人员对本发明实施例的理解，发明人对应用于扬声器中的吸音材料的作用机理阐述如下：

[0020] 扬声器作为一种将电信号转换为声音信号能量转换器，被广泛运用于多种电子器件中。扬声器模组的外壳内腔从结构上可分为前、后两个声腔，其中影响扬声器音质最重要的因素便是后腔的吸音效果。新一代微型扬声器多采用多孔吸音材料来实现吸音，而沸石吸声微球是颗粒状多孔吸声材料中的一种，其微球表面富有细孔，孔道之间相互贯通并深入到微球内部。声波作为一种机械能，当进入多孔吸音材料后会引起空气振动，由于该振动受到曲折的孔隙壁的阻挡，空气与孔隙壁发生摩擦将造成能量损失。于此同时，声波可在孔隙壁间经历多次反射和折射，使大部分能量变成热能散失到环境中去，达到降噪效果。此外，多孔吸音材料比较大表面积和气体快速吸附-脱附性质，可使得声腔谐振空间虚拟增大，从而有效的降低扬声器模组的中低频共振频率F0。

[0021] 如背景技术中所记载的，扬声器在工作时，腔体会产生强烈振动，长此以往吸音材料会出现外层沸石粒子脱落乃至整球破碎的情况，影响扬声器的吸声效果和使用寿命。

[0022] 基于此，本发明实施例提供一种方便、可规模化制备的吸音微球材料，其通过在吸音微球材料制备的过程中添加弹性体粉末作为结构力学缓冲填料，来解决现有吸音材料存在的低冲击性问题。本发明实施例提供的吸音微球材料，具有很好的声学性能和应用优势。

[0023] 以下首先对本发明实施例提供的吸音微球材料的制备方法进行说明。

[0024] 请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种吸音微球材料的制备方法的流程示意图，如图1所示，该方法100包括：

[0025] 步骤10、将第一沸石粒子与第一胶黏剂混合后进行造粒、筛分获得吸音微球材料的母核。

[0026] 其中，所述第一沸石粒子可以选用以下一种或者多种结构的沸石粒子：FER沸石、MFI沸石、MEL沸石、CHA沸石、IHW沸石、IWV沸石、ITE沸石、UTL沸石、VET沸石、MTW沸石或者FAU沸石。较佳地，所述沸石粒子原料的硅铝比大于200，较高的硅铝比能够增加沸石粒子的疏水性，减少吸声微球材料的吸湿性，从而增加其抗老化性。

[0027] 沸石原料粒子具有不同的微孔直径和颗粒直径，在本实施例中，所述沸石粒子原料的微孔直径范围为0.38nm～0.74nm，优选为0.4nm～0.6nm。所述沸石粒子原料的颗粒直径为0.5～5μm，优选为1～3μm。

[0028] 本发明对沸石粒子原料的固有孔的直径进行了优选，优选的沸石粒子的微孔直径为0.4nm～0.6nm，之所以进行优选是因为，一般而言，固有孔的直径越小，吸音效能越好。由于声音通过空气振动传播，而空气主要成分为氮气，因此所选沸石的固有孔直径的下限由氮气分子的动力学直径(约0.36nm)给出。进一步的，材料的气顺性也直接影响其吸音性能，例如对于具有0.44nm×0.36nm的孔直径的DDR沸石的吸音性能由于气顺性问题反而较差。因此选择合适的孔道直径非常重要，根据实验结果，在本实施例中优先为0.4[0029] nm～0.6nm。

[0030] 所述第一胶黏剂可以是无机类胶黏剂和/或聚合物胶黏剂；所述无机类胶黏剂包括：硅溶胶、铝溶胶及高岭土中的一种或几种；所述聚合物胶黏剂包括：聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、环氧树脂类中的一种或几种。较佳地，所述第一胶黏剂为无机类胶黏剂。

[0031] 所述第一胶黏剂以乳液状(溶剂为水)与所述第一沸石粒子在常温下，通过搅拌充分混合，进行母核造粒，其中，本步骤对母核造粒的方式不做限制，其可以是挤出滚圆造粒、喷雾干燥造粒、熔融制粒、转动制粒或流化床制粒等。

[0032] 在采用挤出滚圆造粒得到母核时，较佳地，第一沸石粒子的添加质量为混合物料总质量(第一沸石粒子、第一胶黏剂和溶剂水)的50％～80％。胶黏剂的添加重量为混合物料总质量的1％～10％。对于无机类胶黏剂其优选含量为3％～7％，对于聚合物胶黏剂其优选含量为2％～4％。

[0033] 在采用喷雾干燥造粒得到母核时，较佳地，第一沸石粒子的添加重量为混合物料总质量(第一沸石粒子、第一胶黏剂和溶剂水)的20％～40％较佳地，聚合物类胶黏剂用于喷雾干燥造粒，所述聚合物类胶黏剂的添加重量为混合物料总质量的1％～5％。

[0034] 步骤20、将所述母核投入包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子和第二胶黏剂进行包衣造粒、筛分获得目标吸音微球材料。

[0035] 在本实施中可以选择任何合适的包衣造粒机对成型的母核进行包衣造粒，而对流化床种类、雾化方式、包衣工艺条件等不做限制，本领域技术人员可以根据实际微球材料的定制需求进行选择和调整。较佳地，可以选用流化床喷雾式包衣进行造粒和离心式流动包衣进行造粒，并且对初步成型的吸音微球颗粒进行筛分获得目标粒径的、具备双层结构的吸声微球材料。

[0036] 以下分别详细介绍利用流化床喷雾式包衣进行造粒和离心式流动包衣进行造粒的过程。首先，利用流化床喷雾式包衣进行造粒的过程包括：

[0037] 1.预先将第二沸石粒子与第二胶黏剂混合搅拌，制备得到包衣液。

[0038] 2.将上述步骤得到的母核投入流化床喷雾包衣造粒机中，并向流化床喷雾包衣造粒机中添加包衣液，获得初步成型吸音微球颗粒；

[0039] 3.将所述初步成型微球颗粒在100～150℃，干燥1～3h后，利用筛网筛分，获得目标粒径的、具备双层结构的吸音微球材料。

[0040] 其中，所述第二沸石粒子与所述第一沸石粒子可以相同或者不同，所述第二沸石粒子的选择范围参照上述步骤中所述第一沸石粒子的选择范围，在此不再赘述。所述第二胶黏剂为聚合物类胶黏剂，例如，可以为聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂和环氧树脂类胶黏剂中的一种或几种；所述第二胶黏剂以乳液状(溶剂为水)与所述第二沸石粒子在常温下，通过搅拌充分混合，制备得到包衣液，所述第二沸石粒子质量占所述包衣液总质量的20％～40％。

[0041] 在对所述初步成型微球颗粒进行干燥时，本领域技术人员很容易得出，干燥温度越低则干燥时间越长，相对应地，干燥温度越高则干燥时间越短。本领域技术人员也可以据实际微球材料的定制需求进行选择和调整干燥温度和干燥时间。

[0042] 其次，利用离心式流动包衣进行造粒的过程包括：

[0043] 1.将所述母核投入离心式流动包衣造粒机中，并向所述包衣造粒机中添加第二沸石粒子，启动所述包衣造粒机至预设转速，并开启环缝空气。

[0044] 2.将所述第二胶黏剂制备得到的第二胶黏剂乳液从所述环缝空气喷入造粒，筛分获得初步成型吸音微球颗粒。

[0045] 3.将所述初步成型微球颗粒在100～150℃，干燥1～3h后，利用筛网筛分，获得目标粒径的吸音微球材料。

[0046] 其中，所述第二沸石粒子与所述第一沸石粒子可以相同或者不同，所述第二沸石粒子的选择范围参照上述步骤中所述第一沸石粒子的选择范围，在此不再赘述。所述第二胶黏剂为聚合物类胶黏剂，例如，可以为聚丙烯酸酯类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂和环氧树脂类胶黏剂中的一种或几种。

[0047] 第二胶黏剂乳液中溶剂为水，所述胶黏剂的质量为所述第二胶黏剂乳液重量的2％～6％。在对所述初步成型微球颗粒进行干燥时，本领域技术人员很容易得出，干燥温度越低则干燥时间越长，相对应地，干燥温度越高则干燥时间越短。本领域技术人员也可以据实际微球材料的定制需求进行选择和调整干燥温度和干燥时间。

[0048] 本发明实施例提供的吸音微球材料的制备方法，通过调控母核和包衣液的物料配比和工艺参数，可以实现多孔沸石吸音微球中母核和包衣在尺寸和胶黏剂含量等方面的精确控制。该制备得到的吸音微球材料由于具备低胶黏剂含量的母核，其整体胶黏剂含量较传统方法有所降低，因此具备较好地声学性能；并且，该吸音微球材料的包衣层胶黏剂含量较高，可以保证该微球材料良好的力学性能和冲击韧性，因此其表现出较好的抗老化能力及较长的使用寿命。

[0049] 以下结合具体实施例，详细说明本发明实施例提供的吸音微球材料的制备方法及吸音微球材料的抗冲击性能。

[0050] 1、制备吸音微球材料(实施例1-8)

[0051] 实施例1

[0052] 1)按质量份计，将100份干燥的沸石原料粒子(沸石结构为FER，微孔平均孔径约为0.49nm，颗粒直径约为2.5μm)、50份水和5份硅溶胶均匀混合制成湿料。

[0053] 2)将上述湿料用60目筛网筛分，然后利用挤出滚圆机进行挤出滚圆，其中，滚圆机转盘转数400r/min滚圆时间5min，得到初步成型的母核。

[0054] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用60～65目筛网筛分，得到直径约为230～250μm的吸声微球材料母核。

[0055] 4)预先将沸石原料粒子与聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液均匀混合，在室温下1000rpm机械搅拌，以获得均匀分散的沸石/聚苯乙烯-丙烯酸酯包衣液。其中，沸石质量占总包衣液质量的29％，聚苯乙烯-丙烯酸酯质量占总包衣液质量的4％，包衣液固含量为33％(包衣液固含量指沸石和胶黏剂的质量占包衣液总质量的质量分数)。

[0056] 5)按质量份计，称取100份上述吸声微球材料母核投入造粒机中，同时向所述造粒机中添加包衣液，使吸音微球材料母核的粒径增长至目标范围，包衣结束，得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。其中，造粒机的床层温度80℃，雾化气压为0.45MPa，流化气速为3m/s，包衣液流量为5份/min，包衣时间为40min。

[0057] 6)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0058] 实施例2

[0059] 1)按质量份计，将100份干燥的沸石原料粒子(沸石结构为FER，微孔平均孔径约为0.49nm，颗粒直径约为2.5μm)、50份水和6份硅溶胶均匀混合制成湿料。

[0060] 2)将上述湿料用50目筛网筛分，然后利用挤出滚圆机进行挤出滚圆，其中，滚圆机转盘转数400r/min滚圆时间5min，得到初步成型的母核。

[0061] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用50～60目筛网筛分，得到直径约为250～270μm的吸声微球材料母核。

[0062] 4)预先将沸石原料粒子与聚氨酯乳液均匀混合，在室温下1000rpm机械搅拌，以获得均匀分散的沸石/聚氨酯包衣液。其中，沸石质量占总包衣液质量的30％，聚氨酯质量占总包衣液质量的4％，包衣液固含量为34％。

[0063] 5)按质量份计，称取100份上述吸声微球材料母核投入造粒机中，同时向所述造粒机中添加包衣液，使吸音微球材料母核的粒径增长至目标范围，包衣结束，得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。其中，造粒机的床层温度80℃，雾化气压为0.45MPa，流化气速为3m/s，包衣液流量为5份/min，包衣时间为30min。

[0064] 6)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0065] 实施例3

[0066] 1)按质量份计，将100份干燥的沸石原料粒子(沸石结构为MFI，微孔平均孔径约为0.55nm，颗粒直径约为3μm)、50份水和5份硅溶胶均匀混合制成湿料。

[0067] 2)将上述湿料用60目筛网筛分，然后利用挤出滚圆机进行挤出滚圆，其中，滚圆机转盘转数400r/min滚圆时间5min，得到初步成型的母核。

[0068] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用60～65目筛网筛分，得到直径约为230～250μm的吸声微球材料母核。

[0069] 4)按质量份计，称取100份上述母核和100份沸石原料粒子至粉末离心包衣造粒机中造粒，其中离心包衣造粒机的转子转速100r/min，缝隙空气流量1500L/min，腔体温度60℃。向该粉末离心包衣造粒机中喷入聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液，该聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液的雾化压力0.45MPa，该乳液中聚苯乙烯-丙烯酸酯的固含量为3％，给料量为150份，胶黏剂乳液流量为20份/min，包衣结束后得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。

[0070] 5)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0071] 实施例4

[0072] 1)按质量份计，将100份干燥的沸石原料粒子(沸石结构为MEL，微孔平均孔径约为0.55nm，颗粒直径约为2.5μm)、50份水和6份硅溶胶均匀混合制成湿料。

[0073] 2)将上述湿料用50目筛网筛分，然后利用挤出滚圆机进行挤出滚圆，其中，滚圆机转盘转数400r/min滚圆时间5min，得到初步成型的母核。

[0074] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用50～60目筛网筛分，得到直径约为250～270μm的吸声微球材料母核。

[0075] 4)按质量份计，称取100份上述母核和120份沸石原料粒子至粉末离心包衣造粒机中造粒，其中离心包衣造粒机的转子转速100r/min，缝隙空气流量1500L/min，腔体温度60℃。向该粉末离心包衣造粒机中喷入聚氨酯乳液，该聚氨酯乳液的雾化压力0.45MPa，该聚氨酯乳液的固含量为4％，给料量为120份，胶黏剂乳液流量为15份/min，包衣结束后得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。

[0076] 5)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0077] 实施例5

[0078] 1)将干燥的沸石原料粒子(沸石结构为FER，微孔平均孔径约为0.49nm，颗粒直径约为2.5μm)和聚苯乙烯-丙烯酸酯(胶黏剂)加入至溶剂水中，在1000rpm下，机械搅拌2h，获得均匀分散的混合悬浮溶液(又称浆料)。其中，聚苯乙烯-丙烯酸酯的加入质量为上述混合悬浮溶液总质量的2％；悬浮溶液中，固体质量为上述混合悬浮溶液总质量32％。

[0079] 2)将均匀分散的混合悬浮溶液加入至喷雾干燥制粒机中，设置喷雾干燥制粒机的进口温度90℃，出口温度110℃，喷雾压力20pa，送料泵转速840rpm，雾化器转速4800rpm进行干燥制粒，得到初步成型的母核。

[0080] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用60～65目筛网筛分，得到直径约为230～250μm的吸声微球材料母核。

[0081] 4)预先将沸石原料粒子与聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液均匀混合，在室温下1000rpm机械搅拌，以获得均匀分散的沸石/聚苯乙烯-丙烯酸酯包衣液。其中，沸石质量占总包衣液质量的30％，聚苯乙烯-丙烯酸酯质量占总包衣液质量的4.5％，包衣液固含量为34.5％。

[0082] 5)按质量份计，称取100份上述吸声微球材料母核投入造粒机中，同时向所述造粒机中添加包衣液，使吸音微球材料母核的粒径增长至目标范围，包衣结束，得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。其中，造粒机的床层温度80℃，雾化气压为0.45MPa，流化气速为3m/s，包衣液流量为5份/min，包衣时间为30min。

[0083] 6)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0084] 实施例6

[0085] 1)将干燥的沸石原料粒子(沸石结构为FER，微孔平均孔径约为0.49nm，颗粒直径约为2.5μm)和聚苯乙烯-丙烯酸酯(胶黏剂)加入至溶剂水中，在1000rpm下，机械搅拌2h，获得均匀分散的混合悬浮溶液(又称浆料)。其中，聚苯乙烯-丙烯酸酯的加入质量为上述混合悬浮溶液总质量的2％。悬浮溶液中，固体质量为上述混合悬浮溶液总质量32％。

[0086] 2)将均匀分散的混合悬浮溶液加入至喷雾干燥制粒机中，设置喷雾干燥制粒机的进口温度90℃，出口温度110℃，喷雾压力20pa，送料泵转速840rpm，雾化器转速4800rpm进行干燥制粒，得到初步成型的母核。

[0087] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用60～65目筛网筛分，得到直径约为230～250μm的吸声微球材料母核。

[0088] 4)预先将沸石原料粒子与聚氨酯乳液均匀混合，在室温下1000rpm机械搅拌，以获得均匀分散的沸石/聚氨酯包衣液。其中，沸石质量占总包衣液质量的30％，聚氨酯质量占总包衣液质量的4％，包衣液固含量为34％。

[0089] 5)按质量份计，称取100份上述吸声微球材料母核投入造粒机中，同时向所述造粒机中添加包衣液，使吸音微球材料母核的粒径增长至目标范围，包衣结束，得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。其中，造粒机的床层温度80℃，雾化气压为0.45MPa，流化气速为3m/s，包衣液流量为5份/min，包衣时间为30min。

[0090] 6)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0091] 实施例7

[0092] 1)按质量份计，将100份干燥的沸石原料粒子(沸石结构为FER，微孔平均孔径约为0.49nm，颗粒直径约为2.5μm)、50份水和5份硅溶胶均匀混合制成湿料。

[0093] 2)将上述湿料用60目筛网筛分，然后利用挤出滚圆机进行挤出滚圆，其中，滚圆机转盘转数400r/min滚圆时间5min，得到初步成型的母核。

[0094] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用60～65目筛网筛分，得到直径约为230～250μm的吸声微球材料母核。

[0095] 4)预先将沸石原料粒子(沸石结构为MEI，微孔平均孔径约为0.55nm，颗粒直径约为3μm。)与聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液均匀混合，在室温下1000rpm机械搅拌，以获得均匀分散的沸石/聚苯乙烯-丙烯酸酯包衣液。其中，沸石质量占总包衣液质量的29％，聚苯乙烯-丙烯酸酯质量占总包衣液质量的4％，包衣液固含量为33％。

[0096] 5)按质量份计，称取100份上述吸声微球材料母核投入造粒机中，同时向所述造粒机中添加包衣液，使吸音微球材料母核的粒径增长至目标范围，包衣结束，得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。其中，造粒机的床层温度80℃，雾化气压为0.45MPa，流化气速为3m/s，包衣液流量为5份/min，包衣时间为40min。

[0097] 6)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0098] 实施例8

[0099] 1)将干燥的沸石原料粒子(沸石结构为FER，微孔平均孔径约为0.49nm，颗粒直径约为2.5μm)和聚苯乙烯-丙烯酸酯(胶黏剂)加入至溶剂水中，在1000rpm下，机械搅拌2h，获得均匀分散的混合悬浮溶液(又称浆料)。其中，聚苯乙烯-丙烯酸酯的加入质量为上述混合悬浮溶液总质量的2％。悬浮溶液中，固体质量为上述混合悬浮溶液总质量32％。

[0100] 2)将均匀分散的混合悬浮溶液加入至喷雾干燥制粒机中，设置喷雾干燥制粒机的进口温度90℃，出口温度110℃，喷雾压力20pa，送料泵转速840rpm，雾化器转速4800rpm进行干燥制粒，得到初步成型的母核。

[0101] 3)将上述初步成型的母核在120℃的烘箱中加热固化干燥1.5h，得到干燥母核，然后将上述干燥母核用60～65目筛网筛分，得到直径约为230～250μm的吸声微球材料母核。

[0102] 4)预先将沸石原料粒子(沸石结构为MEI，微孔平均孔径约为0.55nm，颗粒直径约为3μm。)与聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液均匀混合，在室温下1000rpm机械搅拌，以获得均匀分散的沸石/聚苯乙烯-丙烯酸酯包衣液。其中，沸石质量占总包衣液质量的30％，聚苯乙烯-丙烯酸酯质量占总包衣液质量的4％，包衣液固含量为34％。

[0103] 5)按质量份计，称取100份上述吸声微球材料母核投入造粒机中，同时向所述造粒机中添加包衣液，使吸音微球材料母核的粒径增长至目标范围，包衣结束，得到初步成型的、具备双层结构的吸音微球颗粒。其中，造粒机的床层温度80℃，雾化气压为0.45MPa，流化气速为3m/s，包衣液流量为5份/min，包衣时间为40min。

[0104] 6)将上述初步成型的吸音微球颗粒在120℃烘箱中加热固化干燥1.5h之后，用40～45目筛网筛分，得到直径范围为325～380μm的、具备双层结构的多孔沸石吸音微球材料。

[0105] 2、对照组实施例

[0106] 对照实验有两组，分别从抗冲强度和声学效果进行比对。在描述该部分时，为方便区别，对比实验的吸声微球的制备方案统称为对照实施例，而本发明上述吸声微球的制备实施例，按照上述的实施例序号，分别称为原实施例1-8。为保证相关实验数据具有对比性，对照实施例所制微球材料的粒径大小与原实施例所制的微球材料相当。

[0107] 对照实验组1

[0108] 抗冲击强度对比：该对比实验没有使用母核-壳层双层结构，所以下列对照实施例的具体过程仅涉及各原实施例中制备母核的前三个步骤。

[0109] 原实施例1、2、3、4、7在制备母核时采用了挤出滚圆法，故对照实施例1、2、7仅在原实施例方案前3步的基础上将各实施例步骤(2)、(3)中所用筛网的目数替换为原实施例步骤(6)中所用筛网的目数；对照实施例3、4仅在原实施例方案的基础上将各实施例步骤(2)、(3)中所用筛网的目数替换为原实施例步骤(5)中所用筛网的目数，从而获得与原实施例相同粒径分布范围的对比实验微球材料。

[0110] 实施例5、6、8在制备母核时采用了喷雾干燥法，故对照实施例5、6、8仅在原实施例方案前3步的基础上调整各实施例步骤(2)中喷雾压力、送料泵转速、雾化器转速，并将步骤(3)中所用筛网的目数替换为原实施例步骤(6)中所用筛网的目数，从而获得与原实施例相同粒径分布范围的对比实验微球材料。

[0111] 对照实验组2

[0112] 声学性能对比：该对比实验没有使用母核-壳层双层结构，所以下列对照实施例的具体过程仅涉及各原实例中制备母粒的前三个步骤。

[0113] 发明人在实际操作中发现，为保证对照实验所制微球材料的力学强度与原实施例所制的微球材料相当，对照实施例步骤(1)中所用湿料或浆料中胶黏剂含量与各原实施例相比需有所提高。

[0114] 原实施例1、2、3、4、7在制备母球时采用了挤出滚圆法，故对照实施例1、2、3、4、7仅在原实施例方案前3步的基础上将各对照实施例步骤(1)中所用硅溶胶的使用份数相应地提高50％。此外，对照实施例1、2、7在步骤(2)、(3)中所用筛网的目数替换为原实施例步骤(6)中所用筛网的目数；对照实施例3、4在步骤(2)、(3)中所用筛网的目数替换为原实施例步骤(5)中所用筛网的目数，从而获得与原实施例相同粒径分布范围的对比实验微球材料。

[0115] 原实施例5、6、8在制备母球时采用了喷雾干燥法，故对照实施例5、6、8仅在原实施例方案前3步的基础上将各对照实施例步骤(1)所用浆料中胶黏剂的质量分数相应地提高100％。此外，调整各对照实施例步骤(2)中的喷雾压力、送料泵转速、雾化器转速，并将步骤(3)中所用筛网的目数替换为原实施例步骤(6)中所用筛网的目数，从而获得与原实施例相同粒径分布范围的对比实验微球材料。

[0116] 3、实施例1-8和对照组1和对照组2的进行抗冲击性能测试

[0117] 将上述实施例1-8、对照组1和对照组2制备得到的吸声微球材料进行跌落试验。该跌落试验具体如下：

[0118] 1)将实施例1-8、对照组1和对照组2制备得到的吸声微球材料作为试验样品装入微型扬声器后腔中，其中，扬声器后腔体积为1.0立方厘米。

[0119] 2)将扬声器组装在一个铝合金盒内，铝合金盒的尺寸为150×75×10mm(用以模拟吸音颗粒材料在手机中的使用环境)；为每一个跌落的实验样品配重150g。

[0120] 3)提起试验样品至1500mm的跌落高度(跌落高度是指准备释放时样品的最低点与冲击台面之间的距离)位置，并按预定状态将其支撑住。其中，其提起高度与预定高度之差不得超过预定高度的±2％。

[0121] 4)选择铝合金盒的最长棱和最大面为跌落测试对象；按一角、三棱和六面的预定状态进行先跌角，再跌棱，后跌面跌落(角、棱、面跌落分别测一次为一组实验)，其中，在跌落时需要满足以下条件：

[0122] (a)角跌落时，试验样品上规定面与冲击台面之间的夹角误差不大于±5°或此夹角的10％(以较大数值为准)，以使试验样品的重力线通过被跌落的角；

[0123] (b)棱跌落时，跌落的棱与水平面之间的夹角最大不超过2°，试验样品上规定面与冲击台面夹角的误差不大于±5°或此夹角的10％(以较大数值为准)，以使试验样品的重力线通过被跌落的棱；

[0124] (c)面跌落时，使试验样品的跌落面与水平面之间的夹角最大不超过2°；以使试验样品的重力线通过被跌落的面；

[0125] (d)实际冲击速度与自由跌落时的冲击速度之差不超过自由跌落时的±1％。

[0126] 4、实施例1-8和对照组1和对照组2的吸音微球材料的谐振频率降低值测试，将制成的纳米沸石颗粒运用于扬声器箱中，以扬声器箱工装后腔体积为1.0立方厘米为例，测试吸音微球材料的谐振频率降低值。

[0127] 5、对跌落之后的各实施例组样品(各微球样品的粒径均为325～380μm)以及对照组样品的谐振频率降低值和跌落实验值结果进行数据记录，该记录结果如表1和表2。

[0128] 表1

[0129]

[0130]

[0131]

[0132] 表2

[0133]

[0134]

[0135] 基于上述表格1和表格2所示的测试结果，发明人在对吸音微球材料进行研制的过程中发现：通过设计双层结构的微球材料，相对于现有技术中没有使用双层结构的微球材料，在谐振频率大致相当的情况下(对照组1)，其抗冲性能明显增加；另一方面，在抗冲性能基本一致的情况下(对照组2)，其谐振频率f0明显提升。由此，本发明实施例提供的具有双层结构的吸音微球材料，在具有良好的吸声性能的同时，其微球力学强度明显改善。

[0136] 本发明还对第一沸石粒子的含量进行优选，当采用挤出滚圆造粒制备母核时，限定第一沸石粒子的添加质量为混合物料总质量的50％～80％这是因为：当采用挤出滚圆造粒制备母核时，湿料粘度决定了该成型加工方式的难易程度。当第一沸石粒子添加的质量分数太低时(如<50％)，湿料粘度太低，挤出粒料难以滚圆成型且容易粘黏；且过多的水分会导致所制母粒堆密度较低，力学强度差，在后续包衣造粒流化过程中易破碎。当第一沸石粒子添加的质量分数太高时(如>80％)，湿料粘度太高，挤出时易堵塞筛网，且所制母粒堆密度较高，随力学强度提升，但其比表面积和孔容下降，导致所制吸音微球材料的声学效果下降。

[0137] 本发明还对第一沸石粒子的含量进行优选，当采用喷雾干燥制粒制备母核时，限定第一沸石粒子的添加质量为混合物料总质量的20％～40％这是因为：当雾化器的工作参数及目标母核的粒径确认后，过低的第一沸石粒子添加质量分数将减小母核中沸石颗粒的堆积密度，导致母核力学强度不够，容易破碎，球形度和粒径分布较差；过高的第一沸石粒子添加质量分数将增加浆料粘度，导致浆料雾化困难，母核的球形度和粒径分布较差。

[0138] 本发明还对第二沸石粒子的含量进行优选，限定第二沸石粒子占包衣液总质量的20％～40％这是因为：第二沸石粒子的质量分数直接影响其包衣液的粘度和所制双层结构吸音微球的壳层的堆密度。在第二沸石粒子添加的质量分数太低时(如<20％)，则包衣液含水量太高，导致流化床层“湿式”失稳，粒料在包衣过程中粘黏。而提高流化床的传热温差和传热效率可以解决上述问题，但过高的床温或流化气体温度将导致水分蒸发速率失控，微球材料壳层易聚集较大空洞，导致产品球形度下降。而当第二沸石粒子添加的质量分数太高时(如>40％)，则包衣液粘度太大，在包衣过程中，需提高包衣工艺中包衣液的雾化压力，导致所制微球材料的粒径范围变宽，产品良率下降。

[0139] 本发明还对第一胶黏剂和第二胶黏剂的含量进行优选，以确保双层结构的多孔沸石吸声微球材料中的母核具有较好的声学性能，而壳层具有较强的抗冲性能，微球材料整体的胶黏剂含量相对于传统制备方法有所下降。

[0140] 显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。