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LSR液体硅橡胶汽车行业的连接器、医疗设备配件、新能源行业的电缆附件应用广泛

责任编辑:盈泰高精  发布日期:2019-03-21
文章导读

LSR液体硅橡胶的应用。比如,汽车行业的连接器、照明、引擎密封、燃油系统、点火系统 、传动系统等;医疗行业的一次性用品、 舒适性用品、呼吸面罩 、喉管、导尿管、手术部件、医疗设备配件等;消费品行业的按键、婴童用品 、厨房用品等; 新能源行业的电缆附件、电力套管、绝缘子等。

2018年11月30日,2018埃肯星火有机硅硅橡胶新品发布会暨客户研讨会在中国苏州举行,吸引了超过100位来自电力、汽车部件与消费品等行业的客户朋友们前来交流互动。来自埃肯有机硅、克劳斯玛菲、中天科技等公司的多位演讲嘉宾,从整个产业链的视角介绍了硅橡胶材料的性能特点、加工工艺和重点应用领域,以及目前应用市场升级的方向,下面听我们一一道来。

何谓硅橡胶?

有机硅是一种新型高分子合成材料,因其具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、生理惰性等特点,广泛应用于诸多工艺领域。而有机硅橡胶是以有机硅为原料的深加工产品,也是目前产量最大的深加工产品。

中国硅橡胶产业已经发展得较为成熟,市场需求量较大。但随着一些高端硅橡胶制成品向中国转移,我国高端硅橡胶的需求依旧在以较快的速度增长。

一、金光闪闪的硅橡胶应用市场

埃肯有机硅北京研发中心经理吴超波博士阐述了埃肯的创新新思维。他认为,创新一定要遵循全球宏观大趋势的发展,在此基础上创造特定需求。比如,可持续发展必然会推动汽车轻量化、能源效率更高、减少排放; 人口老龄化则会促进医疗保健产品的发展;快速的城市化进程必然会改进用于建筑和基础设施的解决方案;生活水平的增长将会促使更高质量的产品、可承受的舒适及个人护理产品的出现,等等。

埃肯将创新分为三个大类,分别是核心市场&产品 、相邻市场&产品 、开创性市场&产品,并针对这三类产品的特点规划了资源和资金比例。具体而言,针对现有客户现有产品的效益最大化,核心市场&产品会分配到70%的资源和10%的资金 ;从当前市场、产品衍生出公司未曾碰触过的新市场、产品,这种相邻市场&产品会占据20%的资源和20%的资金;对于开创性市场&产品,主要针对当前不存在的业务进行突破性的研究,这项会占据10%的资源和70%的资金。

为了明确埃肯目前创新的重点方向,埃肯有机硅弹性体高级市场经理段凯生将有机硅的下游应用划分为四个阶段:介入期、发展期、成熟期和衰退期,并分别针对电力和消费品市场的重点应用做了详细介绍。

1、电子&电气市场增长迅猛

统计数据显示,全球电子&电气市场对硅橡胶的需求量在2018年达到16.7万吨,预计在到2025年将达到 25万吨,年均复合增长率高达5.9%。其中,亚太地区的预期表现最佳,2018年亚太地区的需求量为9.4万吨,2015年这个数字将增长至14.6万吨,年均复合增长率高达6.5%。

江苏中天科技总工程师沈卫东详细介绍了硅胶材料在电缆附件方面的应用。据介绍,从上世纪50年代到2000年前后,电缆附件主要以EPDM和室温硫化硅橡胶为主。但由于电缆附件涉及到导电胶和绝缘胶的复合成型,绝缘胶的流动性问题会逐步叠加到成型结果上,这在一定程度上限制了EPDM材料在电缆附件产品上的应用。同样,室温硫化硅橡胶也由于其自身的局限性,液态硅橡胶lsr)逐渐占据了更大的市场份额。

目前,LSR已经广泛用于中压电缆附件的预制式附件、可分离连接器及高压电缆附件上,如 110kv 的应力锥上面。 最近,中天科技对国内生产的导电胶断裂伸长率和拉伸强度做了一些短期加速老化测试,目的是更好评估国内硅橡胶材料和进口材料的差距。实验结果表明,国产硅橡胶材料的断裂伸长率和拉伸强度和进口材料相当;而在体积电阻率方面,国产胶和进口胶尚有一定差距;更多的参数实验尚在进行中。在绝缘胶领域,国产胶的断裂伸长率和拉伸强度都在可控的范围之内,介电强度也比较稳定,由此可见,国产胶的稳定性已经达到了相当的水平。

沈卫东认为,电缆附件行业虽然在过去的近20年间取得了不小的进步,但该行业依旧有很多值得研究的内容,比如如何满足直流输电的需求、纳米材料的广泛应用以及硅胶材料的电性能是否还有提高的可能性,等等。

据段凯生介绍,在本土研发和市场人员的共同努力下,埃肯在电力行业的产品表现已经相当成熟,埃肯将不余遗力地进军电力市场,助力中国电力行业的进一步发展。未来,直流电、电线电缆、电缆接头及端子、开关装置配件等则处于发展期,这也正是埃肯重点研发的方向。

为此,埃肯开发了HCR 1500 、HCR 1800 、HCR 900 、HCR 9100UE 、HCR 5100 、HCR 5400 、EP 210 等一系列的HCR,和EP 530、EP 560、LSR 590等LSR产品。

以EP 560半导电液体硅橡胶为例,它使用了全新的填料,突破了在电力行业导电应用的传统的技术方式,成功应用于电力传输中,如冷缩应力锥,中间连接外屏蔽层和导电硅胶制品等。除了能消除静电干扰和射频干扰,这款导电液态硅橡胶由于弹性好、电阻率低的等特点,同时也应用于电力电缆附件的连接件。

Starsil® EP 530是适用中低压绝缘制品的液体硅橡胶,应用于冷缩电缆附件,如三指套、中间接头;T型头和插拔件等。EP 530具有极低的永久变形率,具有优异的扩张恢复性及密封性,出色的机械性能,具有较大的扩张倍率,扩张不易破裂,同时具备了优异的电性能和加工性能。

2、消费品市场机遇不断

来自ICIS的数据显示,2018年全球消费品市场容量在7.1万吨,预计2025年将达到了9.9万吨,年均复合增长率为4.7%;在消费品领域,亚太市场同样表现出色,2018年的市场需求量为4.0万吨,到2025年这个数据可能会达到5.8万吨,年均复合增长率为5.3%。

在埃肯看来,3D打印、防水硅胶、涂装、电子、OA滚筒、食品接触硅胶和可穿戴部件都是极具发展潜力的应用领域。与此同时,医疗导管、模具制造、运动产品、婴儿护理等已经进入成熟期,甚至厨具、键盘等已经进入衰退期。

基于这些市场观察,埃肯对应开发出多款硅橡胶材料,如HCR 9200 、HCR 2600、HCR 5300 、HCR 5400 、HCR 5500 、LSR 8100 、LSR 8200 、LSR 1400 、LSR 9000 、LSR 6100 、LSR 6200 、LSR 6500 、LSR 6700 等。

医疗健康是3D打印运用最为广泛的领域之一,因为许多医疗健康的应用都有定制需求以满足特定人员的要求。而有机硅材料手感柔软,弹性好,能反复进行消毒处理而不老化,使用周期长,且与人体接触舒适,生物相容性好。3D打印有机硅材料使定制过程更加高效,方便和节省成本。因此,埃肯将医疗健康市场作为优先市场。

可穿戴设备也是埃肯非常关注的市场。在研讨会上,埃肯的专家分享了埃肯HCR 新产品应用于国内一家顶级可穿戴设备供应商的成功案例,其主要应用了模压工艺,材料的优势则主要体现在优异的抗撕裂性能和对硫化胶良好的粘结性能。

3、新能源汽车与硅橡胶的天作之合

埃肯有机硅弹性体市场经理储爱文女士与弹性体技术服务经理杨龙先生简述了全球新能源汽车所面临的挑战和未来趋势与发展,并提出了埃肯在新能源汽车和汽车上的解决方案,包括新能源汽车高压线缆、发动机、汽车胶管、排气管吊耳、线束密封等。

汽车的市场构成正在发生巨变。据介绍,2016年全球轻型车产量共9150万辆,其中燃油车8800万辆,混合电动车300万辆,电动车5万辆。预计到2013年,全球轻型车产量10,700万辆,其中燃油车的数量将降到8600万辆,混合电动车产量会增长到1800万辆,电动车将增长至230万辆。如果再往后看,这三个数据呈现出的趋势会更加明朗。据预测,2030年全球轻型车产量会达到120,000万辆,燃油车的产量会下滑至6400万辆,混合电动车将增至4400万辆,电动车也将达到1200万辆。

在这场向新能源汽车转型的变革中,中国、欧洲和美国扮演着重要的角色。随着中国新能源汽车整车厂产量的不断加大,其多样化的应用需求也为硅橡胶的发展带来更多机会。有机硅的物理形态有乳液、流体、有机硅三维网状结构、液体硅橡胶和固体硅橡胶 ,在汽车上的应用也覆盖到方方面面。

谈到有机硅在汽车行业的应用趋势,杨龙分别从自动化生产、材料替代、轻量化、电池技术、环保舒适可靠五方面做了详细的阐述。“自动化生产更倾向于液体硅胶,例如机器人生产有机硅挤出条或薄膜;在材料替代领域,有机硅代替热塑性弹性体、交联聚烯烃用于电缆的绝缘和护套已经成为一种趋势;在轻量化领域,有机硅泡棉和凝胶将被更多的使用;为了提高电池效率,高质量和高数量的有机硅会更多用于电池技术;基于有机硅的优势,汽车设计会更多考虑有机硅 。”杨龙说道。

二、破解硅橡胶加工难题,克劳斯玛菲有妙招!

众所周知,用LSR加工精密医疗部件、光学部件、汽车电子件等极具挑战性。这是因为,LSR的黏度极低,特别是高透明的有机硅,在注塑成型过程中对精度和清洁度的要求非常高。针对这些应用,克劳斯玛菲的SilcoSet液态硅胶注射机表现出了与众不同的优势。

据德国克劳斯玛菲机械公司刘涛介绍,克劳斯玛菲的SilcoSet注射机在紧凑的床身中集成了用于模具抽真空的设备,并可通过MC6进行编程设定。结合克劳斯玛菲的传统优势技术,能够加工出高质量的部件。比如,某汽车电子部件运用了克劳斯玛菲多组分成型技术,第一射是传统的热塑性塑料,第二射是LSR,最终形成了一个软胶加硬胶的复杂部件。

在LSR的应用中,有一个要素不得不提,就是克劳斯玛菲的APC plus(自适应过程控制)系统。据介绍,这个系统承担着一项特殊的任务,它可以补偿在LSR生产加工中由于外界因素等带来的波动;APC Plus 对粘度指数进行监测,并通过保压压力与保压切换点的自适应来补偿这种波动,使得加工过程更加稳定,最终达到射重稳定。

值得注意的是,APC plus不仅适用于传统的热塑性产品,对LSR同样适用。

三、埃肯新品发布会,都有哪些重磅产品亮相?

埃肯中国区企业传讯总监及有机硅事业部亚太区传讯总监蒋爱平女士在会议上介绍了埃肯公司与有机硅事业部的战略、愿景以及公司的整体状况。不仅如此,埃肯还针对HCR和LSR做了新品发布。

HCR:凝固的美好

埃肯有机硅的数位技术专家着重推介了数款固体硅橡胶新产品包括Starsil® HCR3500高抗撕产品应用于可穿戴设备,高抗撕线缆;抗疲劳极佳的Starsil® HCR2600系列产品;具备稳定的吸油速率Starsil® HCR 5200系列自渗油固态胶应用于线束密封。此外还有具备优良的撕裂性能和拉伸性能的Starsil® HCR5100,适用于电力冷缩管;通过WRAS认证适用于饮用水行业的Starsil® HCR 9200和HCR 8200;Starsil® EP 530拥有优异的机械性能和电性能用于中低压电缆附件;以及具备较低及稳定的体积电阻率的Starsil® EP560,适用于电力行业的应力锥及屏蔽层。Starsil® LSR3900自渗油液体硅橡胶拥有不同的压变和撕裂强度的组合,给客户带来了多种解决方案;Starsil® LSR6800专用于办公打印胶辊,其稳定的热性能和压变性能成为替代一流国际品牌的首选。同时我们的专家也与各合作伙伴分享了埃肯有机硅最新推出的产品应用于国内一家顶级可穿戴设备供应商的成功案例。

LSR:流淌的未来

埃肯有机硅也介绍了多款LSR的应用。比如,汽车行业的连接器、照明、引擎密封、燃油系统、点火系统 、传动系统等;医疗行业的一次性用品、 舒适性用品、呼吸面罩 、喉管、导尿管、手术部件、医疗设备配件等;消费品行业的按键、婴童用品 、厨房用品、办公打印胶辊、体育用品、电子产品、模具、织物涂覆等; 新能源行业的电缆附件、电力套管、绝缘子、避雷器、新能源电池、风能、核能等。

作为埃肯集团的一个事业部,埃肯有机硅是全球领先的一体化有机硅生产商之一,在全球范围内有9个生产基地和研发中心。埃肯有机硅总部位于法国里昂,为包括航空航天,汽车,建筑,消费品,能源,医疗,造纸,个人护理和纺织品等多个专业市场提供全方位的有机硅技术与解决方案。


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