热缩材料又称高分子形状记忆材料,是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构,经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后,这些材料就会具备独特的“记忆效应”,扩张、冷却定型的材料在受热后可以
热缩材料又称高分子形状记忆材料,是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构,经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后,这些材料就会具备独特的“记忆效应”,扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。
交联后的高分子材料在经受高于其结晶的熔化温度时,不再能够熔融流淌,而是变成类似于橡胶的弹性体。利用交联高分子材料的这种特性,可以通过高压、真空、机械等方法将处于高温状态的交联高分子材料进行吹胀、拉长、压缩等,从而改变其几何形状(通常是扩大其尺寸),并通过迅速冷却至熔点以下温度的方式将改变后的形状加以固定。
这种改变了形状的交联高分子材料,当再次经历熔点以上高温时,又会变回具有弹性的橡胶态,因此迅速回缩到最初成型时的几何形状,从而实现形状记忆效应。
根据中研普华产业研究院发布的《2020-2025年中国热缩材料行业市场现状调查研究与发展战略咨询预测报告》显示:
热缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材,主要特性是加热收缩包覆在物体外表面,能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用,收缩材料的径向收缩率可达50%-80%。
凭借独特的“形状记忆效应”,热缩材料可用于制作热收缩管材、膜材和异形材,通过加热收缩包覆在物体外表面,能起到耐压绝缘、防水、防潮、环境密封、机械固定、应力消除和系统接续等作用,因而在电力、通讯、电子、汽车、船舶、航空、航天及核能等多个领域得到广泛应用。
数据显示,2013-2018年,国内热缩材料市场规模持续增长,预计2022年我国热缩材料行业市场规模达到194.6亿元。国内外电力传输、汽车、消费电子、家用电器、通信等产业规模都不断扩大,带动热缩材料市场需求持续增长。
20世纪80年代初我国开始热收缩材料产业化生产的有三个地区:吉林省的应用化学所、辐射化学所和吉林省机电设计研究院;四川省的成都双流电缆厂和核工业九院、四川大学(原成都科技大学)及成都邮电研究所;湖北省的武汉电缆附件厂及湖北省化学所。但最终成功实现产业化生产的是应用化学所和成都双流电缆厂,并在其周边形成产业集群,带动了全国热收缩材料的产业发展。
随着热收缩材料市场的急剧扩大,在其周围形成了电力附件生产厂家集群,随后其部分人员和技术南下到了广东、浙江等,由于观念、机制、周边的市场需求和投资力度的原因,目前消费电子、家用电器和汽车用热收缩管企业50%以上集中在广东,其中长园、沃尔、凯恒和宏商等均属楚翘。
在汽车中,热缩材料主要用于电线束、输油管道、刹车系统管道的保护。电动化、智能化、互联化等新技术的快速发展有助于国内高端热缩材料发展,国产替代需求不断增长。近年来我国汽车用热缩材料市场规模整体上呈现出先上升后下降的趋势,2021年中国汽车用热缩材料市场规模约为39.12亿元。
我国热缩材料制品如热缩套管形成产业化发展近30年,至今已基本形成了规模化生产。截至2018年底,我国具有一定规模的热缩材料及制品生产企业200多家,热缩材料产品品种将近100种,产品销往60多个国家和地区。
由于热缩行业细分市场容量相对狭小,设备专用性强,国内热缩材料行业竞争激烈。优势企业市场份额逐步扩大,研发能力弱的企业相继被淘汰,国内热缩材料行业寡头垄断的竞争格局逐步明朗。
随着国内产业结构升级和国际范围的产业转移,中国企业将在海外获得前所未有的发展机遇,预计新一代高铁、下一代轻量化地铁、新能源汽车与核能等清洁能源电力建设等将成为我国高端热缩材料未来增长速度较快的领域,从而有望拉动我国热缩材料行业进入新一轮高成长期。
从整体来看,世界高端的热缩材料市场目前仍处于快速发展阶段,我国也不例外,高端热缩材料产品系列在不断扩展,材料体系在更新换代,关键性能提升,未来需求潜力巨大。
我国随着“一带一路”倡议进入全面展开的新阶段,国内产业结构升级和国际范围的产业转移,中国企业将在海外获得前所未有的发展机遇,预计新一代高铁、下一代轻量化地铁、新能源汽车与核能等清洁能源电力建设等将成为我国高端热缩材料未来增长速度较快的领域,从而有望拉动我国热缩材料行业进入新一轮高成长期。
“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要指出“要安全稳妥推动沿海核电建设,建设一批多能互补的清洁能源基地;建成华龙一号、国和一号、高温气冷堆示范工程,积极有序推进沿海三代核电建设,明确到 2025 年,核电运行装机容量达到 7000 万千瓦”。
由于用于核电建设的热缩材料技术壁垒极高,目前世界上能生产核电用热缩材料的企业极少,美国 Raychem 占据主要市场份额,国内企业沃尔核材、诺德投资、宏商科技均在此领域研发布局,核电用热缩材料国产化空间巨大。
更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2020-2025年中国热缩材料行业市场现状调查研究与发展战略咨询预测报告》。
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