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保形涂料——一种保持高盈利高增长的涂层技术

来源:荣格-《涂料与油墨中国版》 发布时间:2021-04-14 1200
化工涂料油墨树脂颜料、填料助剂溶剂其他生产设备涂装设备/环保设备实验室检测设备 市场趋势
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保形涂料在汽车电子产品市场的发展也尤为重要,因为相对于每辆车的总成本,电子产品的价格持续攀升。

保形涂料是一种涂层技术,在过去的20 多年中一直保持着显著地增长,并拥有高盈利率的记录。这种增长在一定程度上可以归因于其对快速变化的市场需求的适应性。在许多方面,保形涂料可以被认为是“利基”技术大致来说,这些涂层“符合”组件或电路的形貌,以保护其免受环境影响并确保随时间推移这些组件或电路产品始终可靠性。环境影响包括湿度/ 冷凝、温度的四季循环、刺激性化学物质腐蚀、物理振动以及其他污染物的污染(图1)。

 

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图1. 2019年全球保形涂料市场估计有12亿美元。

  

保形涂料的全球增长率约为6%。在亚太地区的增长继续超过世界其他地区的同时,多个市场领域的“离岸外包”已趋于稳定,并且在过去十年中,北美市场显示出了稳定的增长,其在北美市场的份额占全球市场的27%。

研究也发现,保形涂料在汽车电子产品市场的发展也尤为重要,因为相对于每辆车的总成本,电子产品的价格持续攀升。在2020 年,估计每辆汽车的总成本中约有35%分配给了电子产品。

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市场转型制造盈利增长

产生新绩效基准的市场转型为能够响应变化的供应商提供了绝佳的增长机会和份额增长。如图2 所示的三个因素是为供应商提供有利市场条件的重要组成部分。保形涂料代表了一种涂层技术,对于这种涂层技术,每种因素均存在,并共同作用导致了持续增长的格局。

 

性能需求

在过去的二十年中,电子行业发生了令人难以置信的变化和增长。这种趋势是由电路和电子元件设计中的各种元素所驱动的(表1)。

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一般而言,智能手机的发展以及消费电子领域的显著增长,保形涂料引起了对这些产品所用电路保护亟待改善的需求。设备防水是一个典型的例子。而集成到各种工业、汽车和消费电子产品中的传感器的新兴应用则令人惊叹。这种趋势极大地扩展了产品的类型和外形发展,这些产品都需要保护内部的元件和电路,以确保产品可靠,操作更安全。


对于汽车而言,无人驾驶汽车的引入和广泛使用为保护电路板和电子组件的涂料带来了新的挑战。除了操作安全性之外,下一代车辆还需要重点关注长期可靠性和功能性。


技术需求

当今电子市场的趋势,令保形涂料不断面临挑战,以满足未来行业的要求,其中包括:更高的工作温度 ;更好的散热性;可粘附到新的PCB 和组件基板材料;柔性/ 可拉伸的涂层;保持/ 改善介电性能 。


致力于解决上述趋势和性能挑战的新产品开发工作包括:开发更柔软、更柔韧或可拉伸的涂层。为了适应复杂的几何形状和特殊产品设计问题,组件不断小型化,这也推动了这一需求。


热管理将继续对下一代保形涂料提出挑战。随着功能的增强,通常需要在更小的空间中实现更高的功率,因此耐热性及——一种保持高盈利高增长的涂层技术

 

其散热性是至关重要的要求。介电性能,以及在操作过程中将电路或组件的元件与潜在短路可能性相隔离的能力,是保形涂层的另一个关键功能。因为复杂的几何形状导致了涂层更薄,电路元件之间的间距越来越小,都可能引发了这种需求。


由于采用保形涂料的市场对于性能极限的推进,涂料持续要求通过新的化学方法进行创新获得“差异化性能”。


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表2 总结了下一代产品开发所采用的一些方法。

与固化机理和涂施工艺密切相关的超薄涂料是当前和下一代应用所需的基本性能。解决这一需求的技术包括等离子体沉积涂层。


具有防潮或防水性能的疏水性含氟聚合物、改性聚烯烃和其他化学品为使用保形涂料的所有市场领域带来了新的价值,这不仅体现在高可靠性应用中,而且在消费类电子产品中也有所反应。


混合型树脂包括有机硅/ 丙烯酸、有机硅/ 环氧树脂、苯乙烯丁二烯弹性体等的出现,帮助配方设计师可以根据特定应用和工艺要求定制产品。 另外,纳米技术是新产品设计中非常活跃的元素,因为它符合人们对超薄涂料的一般需求。


工艺需求

从工艺角度来看,涂料供应商正在重新审视早期航空航天应用中使用的高可靠性涂料(high reliability coatings)。聚对二甲苯(对二甲苯)涂料是超薄涂料,可提供出色的性能,并且从一开始就为保形涂料的性能树立了高标准。这些特性包括:疏水性、优异的耐化学性、良好的阻隔性能、良好的介电性能、以及“高精度”应用所需的“无针孔”涂层。聚对二甲苯涂层的传统问题是该过程是分批进行的,涉及很高的施涂成本,并且不适合当今许多电子产品所要求的自动化。


涂料供应商现在正在重新审视这种高可靠性的涂料技术以及其他化学方法,以改善产品交付的方法及其对自动化的适应性。这就需要改进用于保形涂层的在线生产方法,以使其与各个市场和产品应用要求兼容。此外,还应认识到成本是所有批量市场应用的关键因素。


涂料供应商正在与点胶设备的供应商合作,以提高大规模使用这些涂料的便利性并降低成本。例如,PVA 和NordsonAsymtek 最近都推出了新的双组分点胶设备。这些发展使涂料供应商能够重新审视双组分氨基甲酸酯和有机硅树脂的化学性质,以进一步改善保形涂料的性能。


市场展望

保形涂料市场上存在许多大型涂料制造商,这些制造商提供电子装配操作中使用的各种产品。产品包括密封剂、灌封料、粘合剂、热管理材料以及导电油墨或浆糊。


也有许多规模小一些的专业公司活跃于该领域,致力于将新颖的下一代保形涂料产品推向市场。这些公司非常灵活,可以为材料科学和制造工艺带来创造力,以提高保形涂料的最新水平。


总体来说,保形涂料是一个将继续保持盈利增长的市场。由于性能基准在不断提高,也推动了涂层性能、涂覆方法和制造工艺的进一步改善。其目的就是以较低的单位成本提供的始终如一的高质量涂层。在这个市场空间中,价值主张的优势在于它将继续支持专注于推动创新和创造力发展的小型公司。



来源:荣格-《涂料与油墨中国版》

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