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【環氧膠 、UV丙烯酸、聚氨酯和有機矽】在汽車和電子行業中的應用

  • 文章來源:膠粘劑觀察
  • 發布時間:2024-07-19
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摘要


環氧膠、UV丙烯酸、聚氨酯和有機矽是汽車和電子行業中廣泛應用的膠體材料 。它們具有耐高溫、粘接力強、防水、防震等特性,被用於手機、電子産品、新能源産業、汽車和醫療器械等領域。其中,有機矽在新能源車廠及顯示行業中的應用更爲廣泛 。随著科技的不斷進步和市場對電子産品性能的不斷提升,膠體材料的發展和應用将迎來更加廣闊的市場前景 。


詳情


手機用膠部件多爲光學顯示模組、電路闆、結構固定以及防水封裝。環氧膠和丙烯酸用量較大,UV丙烯酸市場中,亞洲占全球的1/3,中國占亞洲總量的50%,中國市場份額4億美元。環氧樹脂2021年全球生産(chǎn)總量爲27萬噸,銷售額爲9-10億美元,中國於(yú)市場占有率爲2億美元。


【1】手機用膠部件多爲光學顯示模組、電路闆、結構固定以及防水封裝。手機主闆部分使用膠類别包含膠點環氧膠、丙烯酸以及UV膠。手機小電路闆中丙烯酸等塗層較多,大尺寸元器件於焊接工藝中存在底部填充,手機中存在該物質較少。線路闆組裝中,存在逐層疊加現象,需利用光學膠膜處理光學相關問題。手機邊框中存在結構膠。手機主闆中存在小元器件,其中涉及環氧與丙烯酸進行結構粘接。


【2】從邊(biān)框模版、小原件以及芯片的粘接角度研究,環氧膠使用較多。從保形塗料角度以及三防測試表單研究,丙烯酸用量較大。三防漆産品中,以光固化與吸附化丙烯酸爲主,市場中存在光固化以及少量吸附化産品。其中光固化耐熱性較好,多用於(yú)汽車電子領域。手機主闆上底部填充爲環氧樹脂,用量爲0.1克 ,用量較少。手機OLED顯示屏的邊(biān)緣爲防止漏光,将使用遮光UV材料,其用量爲0.18-0.2克。


【3】UV丙烯酸市場中,亞洲市場占有率爲全球的1/3,中國占亞洲總量的50%,中國市場份額爲4億美元。環氧樹脂2021年全球生産(chǎn)總量爲27萬噸,銷售額爲9-10億美元,中國於(yú)市場占有率爲2億美元,該數值包含全部環氧樹脂下遊應用場景。手機光固化與UV産(chǎn)品近1年銷售額分别爲20+億美元與150億元,産(chǎn)量較大,出售單價較低。較多集中於(yú)威爾邦等3家公司中,市場占有率爲60%+。


【4】從除工業外場(chǎng)景角度,UV丙烯酸與環氧膠較多用於(yú)手機行業。手機行業中PUR量占比較少,於(yú)總量中占比<1/2。近年來民營企業制作PUR數量較多,年利潤僅爲數百萬元。PUR最适用場(chǎng)景爲手機框膠,其粘貼力低於(yú)丙烯酸,耐高溫性能較差,工藝較爲複雜,需要90-110度高溫加工,固應用場(chǎng)景較少。


【5】手機主闆上底部填充爲環氧樹脂,用量爲0.1克,用量較少。手機OLED顯示屏的邊(biān)緣爲防止漏光 ,将使用遮光UV材料,其用量爲0.18-0.2克。光學膠膜用於(yú)處理線路闆組裝中的光學相關問題 。


【6】手機小電路闆中丙烯酸等塗層(céng)較多,大尺寸元器件於(yú)焊接工藝中存在底部填充,手機中存在該物質較少。三防漆産品中 ,以光固化與吸附化丙烯酸爲主,市場中存在光固化以及少量吸附化産品。其中光固化耐熱性較好,多用於(yú)汽車電子領域。


【8】中國環氧膠市場份額爲2億元,主要爲汽車電子行業。UV丙烯酸與環氧膠較多用於(yú)除工業外場景。手機光固化與UV産(chǎn)品近1年銷售額分别爲20+億美元與150億元,産(chǎn)量較大 ,出售單價較低。近年來民營企業制作PUR數量較多,年利潤僅爲數百萬元。


【9】手機用膠部件多爲光學顯示模組、電路闆、結構固定以及防水封裝。環氧膠和丙烯酸用量較大,UV丙烯酸市場中,亞洲占全球的1/3,中國占亞洲總量的50%,中國市場份額4億美元。環氧樹脂2021年全球生産(chǎn)總量爲27萬噸,銷售額爲9-10億美元,中國於(yú)市場占有率爲2億美元。


環氧膠和聚氨酯是廣泛應用於新能源、光伏、醫療和汽車等行業的膠粘劑 。環氧膠耐熱性高,用戶量大,主要用於(yú)表面貼裝、三方連接和貫通連接。聚氨酯可彌補(bǔ)環氧材料的劣勢,設計空間較寬,柔韌度較好。在汽車領域中,聚氨酯和環氧膠應用廣泛且持續增長。新能源行業中,電風系統和充電樁系統是重要的用膠點,聚氨酯材料有望取代有機矽材料。


【1】環氧膠廣泛應用於(yú)新能源、光伏、醫療和導電導熱行業。其耐熱性較高,因此用戶量較大。界面材料和導熱材料尺寸越大,重量越大,導電和導熱行業使用環氧産(chǎn)品較多。2021年全球含氧膠導熱産(chǎn)品應用金額爲24億美元,含氧膠導電産(chǎn)品應用金額也爲24億美元。


【2】膠粘劑全球總額(é)爲38億美元,中國占比爲6億美元,其中1/3爲環氧材料。中國市場(chǎng)規模爲2-3億美元 。環氧材料市場(chǎng)規模爲9+億元,其包含表面貼裝、三方連接和貫通連接三大方面應用。


【3】聚氨酯可彌補(bǔ)環氧材料質地較脆以及高端環氧材料價格昂貴的劣勢。其膠黏劑平均價格爲4億美元/千克,高端環氧膠占比較少。聚氨酯設計空間較寬,柔韌度較好。PU貫通材料單(dān)價低至100元,PU導熱導電材料價格更爲低廉;聚氨酯材料爲100-200元/千克;環氧材料價格爲600-700元,高至1,000元。


【4】聚氨酯和環氧在汽車領域中應用廣泛且具有持續增長趨勢 。汽車中的芯片和半導體材料由焊料版變(biàn)爲更傾向於(yú)膠水,因此新能源汽車行業的用膠點将持續增長。汽車貫通方面使用聚氨酯數量較多,主流使用PU較多,因其韌性好 、價格優惠,因此産品量大,公司盈利較好 ,已完成上市。


【5】導電和導熱優勢更體現於(yú)高端材料領域,如底部填充等與芯片相關産(chǎn)品應用較多。新能源領域中,有機矽和聚氨酯發展潛力較大。PU導熱導電材料價格更爲低廉。


【6】目前新能源行業電風系統和充電樁系統較爲重要,需模塊搭接和性能保證,用膠點和增長趨勢較好。聚氨酯材料有望取代有機矽材料。随著集成闆體積增大,散熱要求的提升,界面材料标準制定需更加嚴格。聚氨酯的配方可調性較大,其介電常數較大,耐溫性較好。


【7】聚氨酯材料多用於(yú)顯示行業、光通訊以及攝像頭模組,如汽車座椅顯示屏和輔助加油系統。攝像頭模組中以光固化環氧材料和熱固化環氧材料爲主 。UV和熱固化環氧材料對性能依賴性較爲苛刻,純UV固化環氧産(chǎn)品性能無法達到标準。


【8】聚氨酯的孵化方式爲雙底智能固化,介電(diàn)常數較大,耐溫性較好,可短時間内接受150度高溫。有機矽(guī)耐溫性較好,耐溫較聚氨酯提高50度。


有機矽在導熱、導電、貫通、顯示、汽車構件等行業中具有優勢 ,可替代聚氨酯;汽車構件中,内飾、地闆、車運行系統以及充電樁将應用膠體,有機矽占比1/4-1/3,其餘包含3C、電子 、新能源汽車等行業,市場規模達30億元;聚氨酯具有降噪功能,可對發動機起到降噪作用。


【1】有機矽相較聚氨酯具有優勢,可利用其耐熱性能較好與介電(diàn)性能較好,多應用於(yú)爲RGBT提供粘連功能。RGBT雙極型階梯管爲進行能源轉換的核心器件,模塊較大,有機矽與其契合度較好,可逐步對聚氨酯進行替代。


【2】産品經曆多重疊代,不斷升級 ,利用契合度更高膠體粘連,因此從聚氨酯轉變爲有機矽需數年時間。如瓦克與陶氏化學現進行有機矽産品研發與售賣。主流新能源車廠逐漸接受有機矽;元器件等部件與聚氨酯與聚酰胺的契合度高於與有機矽的契合度,此爲有機矽無法替代領域。


【3】顯示行業中,有機矽與不規則表面的産(chǎn)品契合度較好,近年來於(yú)液态光膠場景以及汽車行業中用量較好 ,使用體驗感較好;UV與雙組分加熱固化有機矽,於(yú)近年汽車顯示領域的市場占有率較高。


【4】汽車構件中,内飾、地闆、車窗、車身、頂棚、車内部屏幕、汽車動力系統、汽車運行系統以及充電樁将應用膠體。車身如車門與汽車擋風玻璃粘連時使用結構膠、熱熔膠以及雙組份2K PU較多;部分零件使用環氧膠連接。汽車屏幕粘連時,每輛車使用200-300克膠水;整體LOCA行業銷售額於(yú)汽車行業中占比爲1/3,份額爲5-10億元,每噸市場(chǎng)價格爲100萬元。


【5】有機矽除工業場景外,3C、電子、新能源汽車等行業於(yú)中國市場規模爲30億元 ,其下遊行業中,汽車占比1/4-1/3,其餘包含Tablet、iPad、尺寸較大的筆(bǐ)記本顯示器以及台式顯示器,用屏幕粘連均通過有機矽完成,應用場景廣泛,新能源帶屏幕汽車市場規模達5-10億元。


【6】屏幕标準化程度越高,汽車對中控顯示部分以及顯示屏幕選擇越嚴格;汽車屏幕的選擇由上遊供應商進行,分Tier 1一級組裝廠與Tier 2二級組裝廠。粘連方式取決於汽車屏幕,液态膠的使用正成爲一大趨勢。OCA膜使用較便利,高端車輛較多使用膠水粘連,價格較低車輛膠水的使用取決於模組廠商;傳統OCA膠帶多使用丙酸體系膠體,耐溫性較差,爲105度。有機矽耐溫性較好,可達120-150度;有機矽形态無法成膜,多數爲液态形式。


【7】車身動力系統用膠點,如發動機結構粘貼,除結構用膠之外,環氧體系用膠較多;因其對膠體耐熱性能以及結構性能要求較高,故首選環氧膠體;聚氨酯具有降噪功能,可對發動機起到降噪作用 ,並(bìng)於(yú)車門闆、頂棚、駕駛艙、儀表盤以及較高端車的汽車座椅應用較多。動力系統的其他部分如汽缸、螺栓螺紋墊片、摩擦片以及離合器利用酚醛體系膠體較多。電池運用粘連技術包含灌縫、簡結構建的密封以及純粘貼方式。


【8】有機矽在導熱、導電、貫通、顯示、汽車(chē)構件等行業中具有廣泛應用,可替代聚氨酯。在汽車(chē)構件中,内飾、地闆、車(chē)運行系統以及充電樁将應用膠體,有機矽占比1/4-1/3,其餘包含3C、電子、新能源汽車(chē)等行業 ,市場(chǎng)規模達30億元。聚氨酯具有降噪功能,可對發動機起到降噪作用。


手機行業生産研發投入較多,丙烯酸與環氧樹脂材料應用較多;AR與VR出貨量與設備的設計升級換代完善,促使生産新膠體材質,爲膠體發展提供新機遇;AR與VR於安防領域應用較多。


【1】手機主闆、手機結構件、攝像頭模組與指紋傳感,丙烯酸與環氧樹脂材料應用較多;分零件生産後将手機線路闆固定於(yú)模組,逐層(céng)疊加。


【2】主闆FPC柔韌線圈連接RTO塗層時,需光固化丙酸材料進行薄塗連接,主要作用爲防止螺旋線圈段路;其寬度爲0.1-0.3毫米,用量爲<1克。邊角部位綁(bǎng)固膠用於(yú)芯片小元件固定,芯片使用底部填充環氧材料,該材料對放熱的處理較好;環氧材料用量爲0.1克,利用虹吸作用固定。


【3】光固化丙烯酸較多,兼有熱固化環氧材料與UV固化環氧與丙烯酸;電路闆整體元件固定中,用膠量爲0.2-0.3克。廠商多利用UV熱固對USB進行固定,利用聚氨酯與丙烯酸體系膠體進行加固與防水處理,用量通常爲<0.1克。主闆的焊點保護中,較多使用環氧樹脂膠體助焊劑,主闆芯片以及其半導體粘黏劑多數由芯片代理商完成生産,公司接觸機會較少。EMC環氧疏通量較大,每個線路闆的環氧助焊劑劑量較大;助焊劑於(yú)手機等電子設備(bèi)的用量較大,爲0.5克。


【4】環氧樹脂形态以膠體爲主,歸爲膠粘劑;少數手機上使用導(dǎo)熱材料,此非主流趨勢。手機三防方面的用量較大,丙烯酸厚度爲50-100微米,長(zhǎng)寬爲4*5厘米。


【5】光固化丙烯酸應用較多,使用量較小,爲0.1克;TWS耳機(jī)共5-6層(céng),包含PEK、隔音膜以及線圈等。


【6】市場數年将於(yú)AR、VR以及醫療領域的電子元器件應用量提升,發展趨勢較好。近年來市場對於(yú)手機防水性能的要求提升對用膠材料的要求更加嚴格;手機邊(biān)框縮小、手機厚度減少以及手機輕量化趨勢導緻用膠量減少。結構性變化較少,膠體粘連於(yú)光學方面發展空間較小。


【7】AR與VR出貨量增加,對膠體需求量增加;AR與VR設備的設計升級換代較多,如光學鏡頭數年前採(cǎi)用玻璃材質、PET以及PC塑料,近年採(cǎi)用COP、COC以及LCP等新材質,元件質量提升,對膠水要求增加,爲膠體發展提供新機遇。原質量較低芯片多採(cǎi)用簡單PET或PC塑料材質,現多採(cǎi)用COC材質,其爲環戊烯共聚物,近年來知名度較高,發展前景好。零部件更多用於(yú)攝像頭模組,光學精密度提升,對膠體需求以及質量要求高。AR與VR於(yú)安防領域應用較多,發展前景較好。


【8】手機行業生産研發投入較多,丙烯酸與環氧樹脂材料應用較多;AR與VR出貨量與設備(bèi)的設計升級換代完善,促使生産新膠體材質,爲膠體發展提供新機遇;AR與VR於(yú)安防領域應用較多。

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