Tamanho do mercado de materiais de autocura, análise de participação e indústria, por forma (intrínseca e extrínseca), por produto (polímero, concreto, metal, revestimento, cerâmica, asfalto e compósitos reforçados com fibra), por indústria de uso final (transporte , Bens de Consumo, Construção Civil, Geração de Energia, Saúde e Outros) e Previsão Regional, 2024-2032

O tamanho do mercado global de materiais de autocura foi de US$ 5,58 bilhões em 2023 e deve crescer de US$ 9,08 bilhões em 2024 para US$ 436,92 bilhões até 2032, com um CAGR de 62,5% durante o período 2024-2032. A Europa dominou o mercado de materiais autocurativos com uma participação de mercado de 32,8% em 2023.

O uso extensivo do produto na indústria de construção e infraestrutura é um importante fator de crescimento no mercado. O aumento do uso de compósitos na indústria automobilística também contribui para o crescimento do mercado. Além disso, a crescente procura pela indústria de energia eólica está a aumentar a necessidade do produto. Os compósitos FRP são usados ​​em turbinas eólicas, tornando as pás mais pesadas com excelente fadiga e corrosão.

O COVID-19 teve um efeito importante nas indústrias de logística e manufatura, o que prejudicou o mercado. A pandemia da COVID-19 teve um grande impacto na indústria automóvel globalmente interligada. O efeito no mercado inclui a suspensão das exportações chinesas, especialmente matérias-primas de plásticos e revestimentos, a destruição generalizada de mercadorias em toda a Europa e o encerramento de fábricas nos EUA. Apesar disso, a China é responsável por mais de 80% da cadeia de abastecimento automóvel global. As taxas de automóveis na China despencaram 18% em janeiro de 2020.

As vendas poderão cair 40% ou mais em 2020, de acordo com a Associação de Automóveis de Passageiros da China (CPCA), em comparação com os dois primeiros meses de vendas do ano passado. As quebras de produção resultantes de interrupções na cadeia de abastecimento na China terão um impacto substancial na produção automóvel global. O encerramento de armazéns, as interrupções na cadeia de abastecimento e a diminuição da procura tiveram um impacto significativo. Como resultado, algumas concessionárias de automóveis fecharam indefinidamente, fazendo com que o mercado de empréstimos para plantas baixas caísse. Ford, Honda, General Motors, Fiat Chrysler Automobiles e Tesla estão entre as empresas com produção temporariamente interrompida.

O segmento de bens de consumo sofreu um impacto misto da pandemia global em 2020. A perturbação da cadeia de abastecimento causou quedas graves nas vendas de bens de consumo, mas efeitos comparativamente menores em certos setores, como alimentos e bebidas, embalagens e eletrónica de consumo. No entanto, o fluxo de caixa limitado, a adaptação às novas estratégias online e digitais, gestão da cadeia de abastecimento e o gerenciamento de estoques têm sido desafios difíceis para fabricantes e fornecedores. As empresas estão focadas na preparação e implementação de novas estratégias para se adaptarem ao novo normal e construir uma nova estratégia de cadeia de abastecimento que apoiará as vendas e o crescimento em tempos tão desafiadores.

Tendências do mercado de materiais autocurativos

A expansão contínua da indústria de energia eólica será uma tendência proeminente

A indústria de energia eólica é uma das indústrias de aplicação de compósitos em rápido crescimento, onde fibras de reforço são usadas na fabricação de pás de rotor leves. Uma característica fundamental do projeto de pás eólicas é a escolha de materiais adequados, que podem afetar muitos parâmetros, como peso, carga e comportamento de fadiga, propriedades físicas, etc. Materiais como bambu, aço e alumínio foram usados ​​para fabricar pás eólicas por muitos anos. mais cedo. Num mercado orientado pelos custos, a indústria eólica depende dos preços finais e de como fazer mais mas pagar menos. Os componentes compostos permitem alta resistência com baixo peso, o que significa que pás de rotor mais estendidas e mais potentes podem ser geradas de maneira econômica para turbinas eólicas mais gigantescas.

O principal material de construção utilizado na fabricação de pás de turbina eólica é vidro. As turbinas eólicas são feitas principalmente de aço (71-79 por cento da massa total da turbina), resina ou plástico (11-16 por cento), ferro ou ferro fundido (5-17 por cento), cobre (1 por cento) e alumínio (0 -2 por cento), de acordo com o estudo realizado pelo Laboratório Nacional de Energias Renováveis. Em muitas aplicações eólicas, compósitos, como FRP, são usados ​​como materiais de reforço. Suas elevadas características de resistência e rigidez os tornam componentes ideais para turbinas, combinados com seu baixo peso e versatilidade de design. Em compósitos, esses materiais provaram ser um dos materiais mais flexíveis de usar. Em última análise, a capacidade de moldar esta fibra em formas complicadas permite ao fabricante de lâminas fornecer várias alternativas para qualquer preocupação específica.

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Fatores de crescimento do mercado de materiais de autocura

Crescimento na indústria global da construção para oferecer oportunidades ao mercado

O concreto é um material convencional usado para atividades de construção. É amplamente utilizado na construção de infraestruturas como barragens, portos, tanques de armazenamento, estradas, túneis, metrôs, entre outros. Apesar de ser forte e durável, tem uma grande tendência a formar fissuras, permitindo a infiltração de vários produtos químicos agressivos indesejados e outros materiais. Estas fissuras e a deposição de produtos químicos nas fissuras causam a deterioração da infraestrutura e reduzem a mesma durabilidade. Técnicas de tratamento ativo, como técnicas de autocura, são utilizadas para tratar esses danos.

Além disso, os materiais autocurativos baseados em microcápsulas oferecem soluções para microfissuras de auto-recuperação e mantêm a saúde estrutural. O importante mecanismo de autocura dos materiais à base de microcápsulas é o desenvolvimento de cápsulas que quebram fissuras, e o rejuvenescedor é liberado nas fissuras para reparo. Mais particularmente, as cápsulas que compreendem o agente rejuvenescedor são incorporadas nos materiais de construção. Quando as fissuras surgem e crescem, as microcápsulas incorporadas perto das fissuras quebram sujeitas ao efeito mecânico da tensão na ponta da fissura.

Consequentemente, o rejuvenescedor dentro das microcápsulas é liberado nas fissuras através da permeação capilar para iniciar o reparo automático. Tal solução tornou-se disponível através de síntese laboratorial e provou ser eficaz na resolução do problema de fissuração durante condições térmicas, mecânicas e hidráulicas de longo prazo.  Assim, as fissuras em estágio inicial podem ser totalmente curadas pelo rejuvenescedor liberado, evitando novas fissuras e falhas estruturais.

As técnicas de autocura têm a capacidade de reparar imediatamente as fissuras, pois o mecanismo de autocura permite um tratamento rápido. Devido às deficiências dos tratamentos existentes, métodos de tratamento alternativos e inovadores, como autocura e encapsulamento de materiais poliméricos, são muito procurados. A adoção de tais tecnologias avançadas deverá alimentar o crescimento do mercado durante o período de previsão.

O aumento das actividades de construção de infra-estruturas públicas e privadas na economia em ascensão, como a Índia, é um dos principais factores impulsionadores. Iniciativas governamentais como a campanha Make in India apoiam ainda mais a produção nacional, permitindo fácil acesso às matérias-primas necessárias na indústria da construção. O produto tem diversas utilizações devido à sua resistência e maior vida útil em infraestrutura, o que beneficiaria a indústria da construção. Além disso, a crescente adoção de CMCs, compósitos , os materiais à base de polímeros na construção impulsionarão ainda mais o mercado.

Conscientização sobre o rápido tempo de cura para alimentar a demanda por materiais autocurativos

Houve um desenvolvimento significativo nas tecnologias de autocura nas últimas décadas. Vários especialistas em P&D em ciência e engenharia de materiais têm estado continuamente envolvidos no desenvolvimento de materiais poliméricos autocurativos.

Materiais autocondutores são materiais eletrônicos ou bioelétricos fabricados pela integração de ligações reversíveis no tipo condutor de polímeros, implementando cargas condutoras em polímeros autocurativos. A NASA utilizou vários sistemas de autocura para estruturas de fiação e engenharia aeronáutica, o que resultou ainda em excelentes resultados sem cicatrizes após a cura. O tempo médio de cura para sistemas de autocura foi relatado em 15 a 20 segundos. A NASA até desenvolveu certos materiais com tempo de cura ainda mais rápido, explorando as propriedades viscoelásticas de materiais em alta temperatura para aplicações aeroespaciais, de helicópteros, aeronaves e à prova de balas no setor de defesa. Espera-se que isso impulsione o crescimento do mercado de materiais de autocura.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Mecanismo de autocura limitado pode impedir o crescimento do mercado

Esses materiais empregam um mecanismo de autocura que é limitado pelo design. Os agentes de cura encapsulados são microscópicos e evitam assim o comprometimento da confiabilidade geral do material. O pequeno tamanho da cápsula limita a quantidade de agentes curativos nos materiais. Em última análise, isso restringe a quantidade de dano que o agente de cura pode reparar.

Polímeros altamente elásticos, apesar de terem alta elasticidade, às vezes não suportam pressão. As microcápsulas são semelhantes aos polímeros altamente elásticos e não suportam muita força externa. Espera-se que a limitada capacidade de retenção de microcápsulas dos materiais, juntamente com o processo irreversível de ruptura das cápsulas, limite a capacidade de reparar o material. Espera-se que esta deficiência do produto limite o crescimento do mercado.

Análise de segmentação de mercado de materiais de autocura

Por análise de formulário

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Segmento intrínseco gerará altas receitas devido ao enorme crescimento em vários setores de uso final

O mercado por forma é segmentado em intrínseco e extrínseco. O segmento intrínseco detinha a maior participação de mercado de materiais autocurativos do mercado e provavelmente continuará esta tendência durante o período de previsão. Os sistemas ou materiais intrínsecos têm a capacidade inata de restaurar a integridade do material após danos.

Esses materiais também necessitam de um fator externo para estimular o processo de cicatrização. Por exemplo, os polímeros de cura reversíveis Diels Alder e Retro Diels Alder são excepcionais devido à sua reversibilidade térmica. Os grupos funcionais de furano e maleimida constroem o polímero submetido à reação DA. Após o aquecimento, ele se decompõe em suas unidades componentes através do Retro DA e reforma o polímero no resfriamento.

Por análise de produto

Segmento de Polímeros Liderará Apoiado pelo Aumento da Demanda.

Com base no produto, o mercado é segmentado em polímero, concreto, metal, revestimento, cerâmica, asfalto e compósitos reforçados com fibra. O segmento de polímeros detinha a principal participação do mercado em 2023. Aumento da demanda atribuída à crescente adoção de polímeros como poliuretano, polímeros reticulados, vitrímeros e polímeros multifuncionais devido às propriedades excepcionais como estabilidade térmica, durabilidade, resistência à abrasão, estabilidade termodinâmica , e a resistência à abrasão impulsionará o crescimento.

Compósitos cerâmicos autocurativos estão sendo amplamente utilizados em motores a jato, aeronaves e outras aplicações aeroespaciais devido à alta resistência térmica. Sua capacidade de reparar os danos que possam ter ocorrido durante o voo pode ajudar na vida útil dos componentes. Os materiais condutores autocurativos também são empregados em aplicações aeroespaciais. Por exemplo, os sistemas de fiação dos ônibus espaciais da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) em 2017 foram baseados na nova matriz de filme de poliimida de baixo ponto de fusão.

Por análise da indústria de uso final

Segmento de transporte terá participação significativa devido a regulamentações governamentais rigorosas

Com base na indústria de uso final, o mercado é segmentado em transporte, bens de consumo, construção civil, geração de energia, saúde, entre outros. Os transportes constituíram a principal participação em termos de volume, devido à alta demanda por materiais que mantêm a integridade estrutural dos veículos. Espera-se que o aumento da adoção de materiais autocurativos que reduzam o custo de manutenção do veículo testemunhe o crescimento do segmento. Por exemplo, em 2017, a parceria da Lamborghini com o Massachusetts Institute of Technology (MIT) anunciou o conceito de desenvolvimento de um carro autocurável sob o nome Terzo Millennio.

Bens de consumo é um dos principais segmentos que contribuem para o crescimento do mercado. O crescimento populacional, juntamente com o aumento dos gastos com estilo de vida, aumentou a demanda por produtos de consumo à base de polímeros em todo o mundo. Outro motor-chave para o crescimento do mercado é o aumento das actividades infra-estruturais nas economias emergentes, juntamente com o aumento da utilização de compósitos, polímeros e outros materiais avançados em vez do betão convencional. As propriedades microbianas de autocura dos materiais são diferenciadas devido à durabilidade, rápida capacidade de reparo de fissuras e a natureza ecologicamente correta criará oportunidades de mercado.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

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O tamanho do mercado na Europa situou-se em 1,83 mil milhões de dólares em 2023, crescendo a uma taxa de crescimento considerável. Espera-se que o aumento da demanda na indústria de transporte impulsione o mercado. O uso crescente de materiais autocurativos atribuídos às propriedades incomparáveis ​​como durabilidade, estabilidade térmica, resistência à abrasão, rigidez, resistência, entre outras, deverá promover o crescimento do mercado. Além disso, o amplo número de fabricantes presentes em países como Alemanha, França, Rússia e Reino Unido impulsionará o crescimento regional.

Espera-se que o crescente setor de construção na América do Norte impulsione o mercado. Nas indústrias de construção e construção, prevê-se que a adoção de tecnologias verdes e materiais de construção ecológicos impacte positivamente o crescimento do mercado. Além disso, o aumento da demanda por materiais autocurativos baseados em polímeros do setor aeroespacial e de defesa dos EUA é um fator chave que impulsiona o mercado.

A indústria de bens de consumo está numa fase de desenvolvimento na Ásia e é apoiada pela crescente procura da população do Sul da Ásia. A alta demanda por bens de consumo, incluindo eletrônicos de consumo e wearables, aumentarão o consumo de materiais de autocura. O aumento dos gastos com produtos de estilo de vida e de qualidade premium, como dispositivos eletrônicos vestíveis, é um dos principais motivos de apoio ao crescimento. Prevê-se que o aumento da P&D em baterias e dispositivos autocuráveis, materiais resistentes à corrosão para áreas de aplicação marítima e de petróleo e gás na região alimentem o crescimento do mercado.

Espera-se que o Médio Oriente e a África apresentem um crescimento moderado. A energia eólica é uma das fontes significativas de energia na África do Sul. Atribuídos à alta resistência, durabilidade e estabilidade mecânica dos compósitos, eles estão sendo altamente empregados na fabricação de pás eólicas. Recentemente, em 2018, estimou-se que a atividade de construção de energia eólica em África atingiria o pico de 1 GW de capacidade em 2020 e 2024. O aumento da construção dessas turbinas eólicas utilizando compósitos impulsionará o crescimento do mercado.

O principal fator que impulsiona o mercado na América Latina é o aumento do descarte de petróleo e das atividades de mineração por organizações privadas e públicas. O aumento do uso de compósitos reforçados com polímeros e fibras em tubos e instalações de armazenamento de petróleo e gás impulsionará ainda mais o mercado.

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Lista das principais empresas no mercado de materiais autocurativos

Principais empresas para conduzir atividades de pesquisa e desenvolvimento para aumentar sua presença no mercado

O cenário competitivo do mercado compreende vários players globais e regionais. As empresas baseadas no mercado concentram-se na manutenção da distinção dos produtos, levando a fortes investimentos em operações de I&D. Para atrair compradores e ter sucesso no mercado, os fabricantes locais adotam gradativamente as mais recentes tecnologias em suas marcas. Para obter uma vantagem sobre os seus pares, os fabricantes concentram-se na melhoria da qualidade dos produtos e na construção de redes fortes de produção e exportação. Alguns dos principais players que operam no mercado global são Acciona S.A., AkzoNobel N.V., Arkema SA, BASF SE, Covestro AG, Du Pont, Evonik Industries, entre outros.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS

• Acciona S.A. (Espanha)


• AkzoNobel N.V. (Holanda)


• Applied Thin Films, Inc. (EUA)


• Arkema SA (França)


• Materiais autônomos Inc. (NÓS.)


• Avecom N.V. (Bélgica)


• BASF SE (Alemanha)


• Covestro AG (Alemanha)


• E.I. Du Pont De Nemours and Company (EUA)


• Indústrias Evonik (Alemanha)


• Sensor Coating Systems Ltd. (Reino Unido)


• Slips Technologies, Inc.

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA

• Abril de 2015– A Acciona desenvolveu materiais autocurativos para prolongar a vida útil e a funcionalidade das infraestruturas. A Acciona Infrastructures faz parte dos projetos europeus Shine e Healcon para estabelecer superfícies rodoviárias e concreto que possam ser auto-reparadas.


• Janeiro de 2020– Autonomic Materials investigou os materiais autocurativos com revestimento protetor sistemas. Trails provou que o revestimento autocurativo à base de água com baixo VOC é extremamente útil para resistência à corrosão.

COBERTURA DO RELATÓRIO

An Infographic Representation of Self Healing Materials Market

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