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热收缩材料与辐射加工的关系

随着核科学技术的发展，核能的开发和利用已经广泛应用于生产和生活中。辐射加工作为利用核能的一种重要方式和一种高新技术产业逐渐发展起来。加工中使用的辐射源主要包括高能电子加速器产生的高能电子和放射性同位素(金属钴-60)衰变时释放的伽马射线。无论是用于辐射加工的高能电子还是γ射线，由于其能量不足以引起被辐照物质原子核的变化，所以辐射加工技术具有良好的可控性和安全性。

热收缩材料产品是高分子材料在电离辐射作用下发生辐射交联反应制成的，属于辐射化工的小类。热缩材料是辐射化工产品中最成熟的产品类型之一。

热收缩材料形状记忆效应的实现原理

热收缩材料是一种典型的形状记忆高分子材料，通常由结晶或半结晶的通用高分子材料(如pe、EVA、PVC等)制成。)为基料，配以适量的功能添加剂如抗氧剂、阻燃剂、加工助剂等。，并通过辐射处理和化学催化使其分子之间发生交联反应而形成。

当交联聚合物材料经受高于其结晶温度的熔化温度时，它不再熔化和流动，而是变成类似于橡胶的弹性体。利用交联高分子材料的这一特性，可通过高压、真空、机械等方法使高温下的交联高分子材料膨胀、拉伸、压缩，从而改变其几何形状(通常是放大其尺寸)，改变后的形状可通过快速冷却至熔点以下的温度而固定。当形状发生变化的交联高分子材料再次经历熔点以上的高温时，会变回弹性橡胶状态，因此迅速回缩到原来的几何形状，从而实现形状记忆效应。

热缩材料的形状记忆效应使其受热后从膨胀状态收缩到膨胀前的状态，从而表现出热收缩。基于热缩材料的形状记忆效应和热收缩性，热缩材料可用于紧密包裹和保护物体:热缩材料可制成一定形状的制品(如管材、带材、片材、型材等。)并扩展到一定的大小倍数；使用时，选择合适形状和尺寸的膨胀热缩材料制品套在或包裹在物体外，然后用热源加热到熔点以上，热缩材料制品在形状记忆效应的影响下会收缩到膨胀前的尺寸；热缩材料的产品在收缩时会产生强大的收缩力，使其紧紧包裹在物体表面，从而实现对物体的保护。

中国热收缩材料工业的产业化进程

热收缩材料起源于20世纪50年代。美国科学家多尔(Dole)和查拉斯比(Charlasby)发现高能辐射可以交联聚乙烯(PE)，改善材料的性能。Charlasby进一步发现交联结晶聚合物具有“形状记忆效应”，为热收缩材料的发展奠定了基础。1959年，Charlasby和Pinner为美国Raychem公司申请了第一个聚乙烯热收缩管的专利，开启了热收缩材料应用的新时代。

1958年，中国第一个高分子辐射化学实验室在长春华英研究所成立，在全国率先开展了辐射化学的基础研究工作。60年代初，研究队伍日益壮大，在国内率先开展了剂量学、辐射聚合、辐射接枝、辐射交联等辐射化学研究。，并取得了一批高水平的科研成果和论文。

60年代末，中科院长春应用化学研究所为我国第一颗地球卫星“东方红”研制生产了少量第一代热缩套管。“两弹一星”试验成功后，参与“两弹”技术研究的中科院和部分高校的辐射化学研究人员建立了我国第一个中试辐射基地，为我国热缩材料的研究和生产奠定了基础。

20世纪70年代初，长春华英所积极承担国家工程石油管道的防腐工作，开展了辐射交联聚乙烯片材、胶带和薄膜的研究，并应用于石油管道的防腐工程。

1983年，国家科委下达了组织研制热缩交联电缆附件的任务，由中科院长春华英研究所、武汉高电压研究所和吉林辐射化学研究所联合攻关，开启了我国热缩材料研发的新时代。中国科学院长春应用化学研究所先后开发生产了一系列热缩电力电缆附件，填补了国内空白，并成立了专业生产工厂——长春热缩材料有限公司(CIAC)，同时开发生产电工用热缩材料套管，形成了一定的产业规模。

自1987年以来，国内热收缩产品的数量和品种发展迅速。主要原因是热缩材料的高附加值刺激了厂家；民用和公用事业建设的需求充分说明新材料的潜在市场非常大；美国Raychem公司的介入影响了国内各大厂商，迫使大厂商联合起来，小厂蜂拥而至，造成了国内“热收缩”的局面。

随着“长春热收缩”股票在上交所上市，长春热收缩材料股份有限公司成为中国科学院首家上市公司。“辐射交联热收缩材料的研究、生产和推广应用”获1997年中国科学院科技进步一等奖。通过股权社会化改革，2002年7月，“长春热收缩”更名为“中科华英”，从此进入产业发展快车道。

除中科华英外，长春华英研究所与深圳科技工业园总公司于1986年在深圳科技工业园共同出资成立了深圳长园应用化学有限公司。

经过30多年的发展，中国热收缩材料行业取得了长足的进步。目前已基本实现规模化生产，部分产品达到国际先进水平。

热收缩材料行业已经形成了规模化生产的供应格局。

80年代初，我国开始热收缩材料工业化生产的地区有三个:吉林应用化学研究所、辐射化学研究所和吉林机电设计研究所；成都双流电缆厂和四川省核工业第九研究院、四川大学(原成都科技大学)、成都邮电学院；湖北省武汉电缆附件厂和湖北化学研究所。但最终应用化学研究所和成都双流电缆厂成功实现工业化生产，并围绕其形成产业集群，推动了我国热收缩材料的产业发展。

随着热缩材料市场的迅速扩大，围绕它形成了一个电力附件生产企业集群，然后他们的部分人员和技术南移到广东和浙江。由于观念、机制、周边市场需求、投资强度等原因，目前消费电子、家电、汽车用热收缩管50%以上的企业集中在广东，其中长园、沃尔、凯恒、尚虹都属于楚桥。

成都电缆厂在通信电缆热缩套管方面的成功，带动了四川通信电缆配件生产企业集群的形成，主要集中在成都，以通信连接、管道防腐、电缆配件为主。规模企业有犀浦、天一、双流、久源、长江、华谊等。专业辐照加工单位有核电研究院、四川大学；此外，绵阳、广元、乐山还有近10家热收缩制品企业。

我国热缩套管等热缩材料产品已经工业化近30年，到目前为止，基本形成规模化生产。截至2018年底，我国具有一定规模的热收缩材料及制品生产企业超过200家，近百种热收缩材料销往60多个国家和地区。

热收缩材料产业政策综述

热收缩材料行业市场规模已超过140亿元。

热收缩材料产品是一种智能高分子材料产品，属于新材料产业，是国家重点支持的七大战略性新兴产业之一，也是“十三五”规划纲要中的一个支撑产业。

总体而言，世界热收缩材料市场仍处于增长阶段。随着全球社会经济的不断发展和进步，热缩材料的主要应用领域如电力传输、汽车、消费电子、家用电器、通讯等的产业规模不断扩大。国内外需求的不断扩大，带动了热收缩材料市场需求的不断增长。2018年，中国热收缩材料行业市场规模达到143.0亿元，同比增长10.78%。

核材料收购长园电子75%股权，国内领先地位进一步巩固。

总的来说，国内热收缩行业的基本竞争格局是:90年代中后期，国外产品占90%以上的市场份额；随着国内产品与国外产品的差距越来越小，国内厂商的市场份额迅速增加。目前国外产品(美国瑞侃、日本住友等。)占据50%左右的市场份额，且主要集中在高端产品上，国内厂商主要集中在低端市场的竞争。

在低端领域(包括消费电子、家用电器等。)，热缩材料行业竞争更加激烈，经营压力也越来越大；行业内无序竞争和恶性竞争的存在，极大地影响了产品质量，从而拉低了销售价格，扰乱了市场秩序。

在中档领域，通信产品、输电产品、管道防腐产品等的竞争。企业的营销网络、R&D实力和商业信誉密切相关，市场竞争普遍激烈。

在高端领域(包括汽车、轨道交通、核电等清洁能源建设)，美国的瑞凯和日本的住友占据了大部分市场份额，市场竞争度低，毛利率高。目前，沃尔玛核材料、尚虹科技、诺德投资等国内企业均有布局。

2018年1月，沃尔核材宣布收购长园电子(集团)有限公司75%股权；2019年6月30日起，长园电子不再纳入长园集团公司财务报表合并范围，而是纳入沃尔核材公司财务报表合并范围。长园集团和沃尔玛核材是国内少有的具备热缩材料生产能力的上市公司。此次收购巩固了沃尔玛核材料在热收缩材料行业的领先地位，并将对热收缩材料行业的整体格局产生重大影响。长园集团还在协议中承诺，本次交易完成后，长园集团(除长园长通新材料有限公司可从事热收缩片材和PET热收缩管，不能从事与长园电子现有业务构成竞争的业务外)不再从事热收缩材料和辐射发泡业务，长园集团仍持有长园电子25%的股权，不受此限制。

由于热收缩行业的细分市场容量相对较窄，设备专用性强，国内热收缩材料行业经历了充分的市场竞争，优势企业的市场份额逐渐扩大。经营不规范、规模小、R&D能力弱的企业被陆续淘汰，国内热缩行业的寡头竞争格局将逐渐明朗。寡头竞争格局的形成将有助于沃尔玛核材等龙头企业和尚虹科技、长园畅通等龙头企业充分享受行业需求增长带来的机遇，未来产品盈利能力有望保持稳定。

一些国内企业开始尝试向中高端专用产品市场拓展。预计具有竞争优势和领先地位的企业未来将通过不断提高技术水平，逐步向轨道交通、核电、汽车等中高端领域渗透，从而进一步提高市场份额和利润率。

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