泉州七星电气有限公司电力绝缘高分子材料研发可行性报告.doc

1. 研发背景1.1 电力大发展环境及政策近十年来国家一直在电网改造方面加大投资力度，并把电力发展作为拉动内需，促进国民经济发展，提供人民生活质量的重要战略。在城市电网和农村电网建设和改造上国家电网公司计划2009-2011年共投资1.16万亿。西方国家的城市电缆化的平均水平在70%，而北京的架空线入地仅实现不到40%，1500万常驻人口北京市的地下电缆总长度还不及人口为300万的柏林市。城市缆化比率的提高已成为过去十年乃至以后相当长的时间里国家重点投资的对象。提高供电的安全性和可靠性及改善城市电网的供电质量。成为电力部门的首要任务。国家电网公司2005年年底出台关于推广和普及先进的适用技术的意见。意见将8种技术列为电力系统先进适用技术，电力绝缘产品创新和绝缘材料创新属于先进适用技术范畴之列，属于国网公司重点鼓励和扶植的项目。1.2 国内市场需求国内电力工业的发展决定了电气绝缘制品的市场，绝缘产品作为配电设备的关键材料和基础件，是提高配电网络可靠性的关键所在，市场前景广阔。表1：电力绝缘产品年需求量序号产品名称年需求量（万套）单价（元/套）金额（亿元）11-35kV冷缩户内终端系列800100080.0021-35kV冷缩户外终端系列600120072.0031-35kV冷缩中间接头系列300200060.00410-35kV美式插接头系列156000.90510-35kV欧式插接头系列186001.086110kV电缆附件3.83000011.407220kV电缆附件2.59000022.50810-35 kV合成绝缘子系列1201001.209110 kV合成绝缘子系列802802.2410220 kV合成绝缘子系列505502.75*：单价按照目前的市场平均价格估价随着电力系统对供电可靠性要求的普遍提高和技术进步的要求，高性能绝缘材料需求增长更快。硅橡胶是国内电力绝缘产品的主要原材料，其中德国Wacker公司、美国GE公司、Dow Coming公司等各自开发的加成型液态硅橡胶因其性能超群成为最重要的电缆附件原材料。目前国内冷缩电缆附件用液态硅橡胶大部分从这几家公司进口，因此，国产电缆附件价格一直居高不下，其生产持续也无法得到保障。电缆附件用硅橡胶材料价格比较如下图所示：图1 不同材料价格比较1.3国外市场需求硅橡胶绝缘材料自20世界60年代开始在国外电力系统中应用。2006年国际大电工会议 的调查报告显示；超过1000万套硅橡胶绝缘设备用于全世界。美国3M公司生产的硅橡胶电力绝缘产品以其独特的设计、简易的安装操作占有全球电缆附件80%以上的市场。泉州七星电气有限公司自2007年开始拓展海外市场，每年45月份都参加越南东盟工业展览及德国汉诺威工业展览，结识了一大批海外客户；目前已有部分客户正式提出订货需求。其中丹麦HANNS FOLSGAARD有限公司需求1KV冷缩中间接头套管，法国SPARDARK煤气管道有限公司需求管道连接管，这两家客户对产品的要求具有共同点：即产品主体原材料必须采用EPDM橡胶。原因主要有二点：l EPDM材料老化性能优l EPDM材料耐磨性好表2：两家海外公司的需求量序号产品名称销售量（支）单价（元/支）销售额（元）材料消耗（千克）2009年需求量11kV冷缩管1#（L=250mm）10000013.001,300,000.004700.0021kV冷缩管2#（L=350mm）10000015.001,500,000.006580.0031kV冷缩管3#（L=500mm）10000020.002,000,000.009400.004冷缩管1#(直径=5.0cm L=100mm)10000040.004,000,000.0018000.005冷缩管2#(直径=5.5cm L=100mm)10000045.004,500,000.0021500.006冷缩管3#(直径=8.0cm L=120mm)10000050.005,000,000.0054000.007冷缩管4#(直径=10.0cm L=100mm)10000052.005,200,000.0071000.008冷缩管5#(直径=10.0cm L=150mm)10000055.005,500,000.00110000.009冷缩管6#(直径=10.0cm L=180mm)10000060.006,000,000.00130000.00合 计90000035,000,000.00425180.002010年需求量11kV冷缩管1#（L=25mm）20000013.002,600,000.009400.0021kV冷缩管2#（L=35mm）20000015.003,000,000.0013160.0031kV冷缩管3#（L=50mm）20000020.004,000,000.0018800.004冷缩管1#(直径=5.0cm L=100mm)20000040.008,000,000.0036000.005冷缩管2#(直径=5.5cm L=100mm)20000045.009,000,000.0043000.006冷缩管3#(直径=8.0cm L=120mm)20000050.0010,000,000.00108000.007冷缩管4#(直径=10.0cm L=100mm)20000052.0010,400,000.00142000.008冷缩管5#(直径=10.0cm L=150mm)20000055.0011,000,000.00220000.009冷缩管6#(直径=10.0cm L=180mm)20000060.0012,000,000.00260000.00合 计180000070,000,000.00850360.002011年需求量11kV冷缩管1#（L=25mm）30000013.003,900,000.0014100.0021kV冷缩管2#（L=35mm）30000015.004,500,000.0019740.0031kV冷缩管3#（L=50mm）30000020.006,000,000.0028200.004冷缩管1#(直径=5.0cm L=100mm)30000040.0012,000,000.0054000.005冷缩管2#(直径=5.5cm L=100mm)30000045.0013,500,000.0064500.006冷缩管3#(直径=8.0cm L=120mm)30000050.0015,000,000.00162000.007冷缩管4#(直径=10.0cm L=100mm)30000052.0015,600,000.00213000.008冷缩管5#(直径=10.0cm L=150mm)30000055.0016,500,000.00330000.009冷缩管6#(直径=10.0cm L=180mm)30000060.0018,000,000.00390000.00合 计2700000105,000,000.001275540.002012年需求量11kV冷缩管1#（L=25mm）40000013.005,200,000.0018800.0021kV冷缩管2#（L=35mm）40000015.006,000,000.0026320.0031kV冷缩管3#（L=50mm）40000020.008,000,000.0037600.004冷缩管1#(直径=5.0cm L=100mm)40000040.0016,000,000.0072000.005冷缩管2#(直径=5.5cm L=100mm)40000045.0018,000,000.0086000.006冷缩管3#(直径=8.0cm L=120mm)40000050.0020,000,000.00216000.007冷缩管4#(直径=10.0cm L=100mm)40000052.0020,800,000.00284000.008冷缩管5#(直径=10.0cm L=150mm)40000055.0022,000,000.00440000.009冷缩管6#(直径=10.0cm L=180mm)40000060.0024,000,000.00520000.00合 计3600000140,000,000.001700720.002013年需求量11kV冷缩管1#（L=25mm）60000013.007,800,000.0028200.0021kV冷缩管2#（L=35mm）60000015.009,000,000.0039480.0031kV冷缩管3#（L=50mm）60000020.0012,000,000.0056400.004冷缩管1#(直径=5.0cm L=100mm)60000040.0024,000,000.00108000.005冷缩管2#(直径=5.5cm L=100mm)60000045.0027,000,000.00129000.006冷缩管3#(直径=8.0cm L=120mm)60000050.0030,000,000.00324000.007冷缩管4#(直径=10.0cm L=100mm)60000052.0031,200,000.00426000.008冷缩管5#(直径=10.0cm L=150mm)60000055.0033,000,000.00660000.009冷缩管6#(直径=10.0cm L=180mm)60000060.0036,000,000.00780000.00合 计5400000210,000,000.002551080.002. 电力绝缘产品对材料的要求2.1高弹性，低永久变形性高弹性保证电缆芯绝缘与附件之间的紧密结合，从而确保界面特性。低永久变形性保证了电缆附件套在电缆后，在运行过程中与电缆同呼吸的特性。同时，要保证低温下（-20），保持良好的回缩弹性。2.2优良的抗紫外线和抗臭氧性能电缆附件被用于户外环境时，在太阳光照射及氧气（特别是臭氧）、紫外线作用下，材料特别容易老化，从而影响电缆附件的运行。所以要求材料具有良好的抗老化性能。2.3持久的憎水性及迁移性电缆附件被用于污秽环境时，积聚在其表面上的导电污秽物质，在潮湿天气受潮后，在恶劣天气还会发生局部放电，发生闪络事故。所以，要求材料具有持久的憎水性及迁移性，减少污秽的积累，防止闪络事故的发生。2.4优良的阻燃性电缆附件在高压下运行，其表面的污湿所引起的泄漏电流可能导致材料发热，所以要求材料在大电流通过的情况下，不会因发热引起燃烧。2.5高耐漏电起痕性电缆附件在高压下运行，其表面的污湿所引起的泄漏电流可能导致材料的电腐蚀。所以要求材料绝缘性能好，不易产生导电碳化通道，减少电腐蚀。2.6产品所用化学材料必须符合欧洲的环保要求表3 冷缩电缆附件材料主要指标项目指标硬度（邵氏A）4555拉伸强度（Mpa）7扯断伸长率%500扯断永久变形%2撕裂强度kN/m35体积电阻率cm1015介电常数34介质损耗角正切值0.03介电强度kV/mm25耐漏电起痕性和电蚀损性TMA4.5级，蚀损深度2.5mm阻燃性FV-0级3. 成本分析3.1 电力绝缘材料市场目前，国内市场的电力绝缘材料主要以硅橡胶材料为主，硅橡胶大多以混炼胶的形式供应。国内生产企业主要有东爵（南京）、宏达（镇江）等，生产规模大小不一。国外公司在我国销售硅橡胶混炼胶主要有德国Wacker公司、美国GE公司、Dow Coming公司等，高性能电力绝缘材料生产技术和市场还是被这几家公司所垄断。3.2 材料成本目前，原材料成本占电力绝缘产品总成本的60%以上；但原材料在很大程度上却要依靠国外进口，价格长期居高不下，产品生产成本极高，企业利润的大部分被国外公司获取。以下是公司产品的成本比较：表4：产品材料成本比较序号产品名称单位重量公斤/套进口液态胶固态胶EPDM胶单价成本单价成本单价成本110kV冷缩户内终端0.450134.0060.7550.0022.5030.0013.50210kV冷缩户外终端系列0.690134.0092.4650.0034.5030.0020.70310kV冷缩中间接头系列3.300134.00442.2050.00165.0030.0099.00420kV冷缩户内终端系列0.570134.0076.3850.0028.5030.0017.10520kV冷缩户外终端系列0.840134.00112.5650.0042.0030.0025.20620kV冷缩中间接头系列3.900134.00522.6050.00195.0030.00117.00735kV冷缩户内终端系列1.500134.00201.0050.0075.0030.0045.00835kV冷缩户外终端系列2.400134.00321.6050.00120.0030.0072.00935kV冷缩中间接头系列5.400134.00723.6050.00270.0030.00162.001010/250欧式插接头系列2.400134.00321.6045.00108.0030.0072.001110/630欧式插接头系列4.200134.00562.0045.00185.0030.00126.00注：资料来源于泉州七星电气有限公司2005年，2006年和2007年生产统计以上情况说明国内的电力绝缘产品若想在市场上占主导地位，必须从源头上原材料方面节约成本，开发新型绝缘材料。电力绝缘产品用硅橡胶材料是以硅橡胶为主体，添加各种填料及助剂共混后高温硫化而得的复合材料。其中，硅橡胶生胶含量40%左右，白炭黑含量15%左右，填料含量40%左右，其他助剂含量5%左右。硅橡胶生胶、白炭黑、助剂以进口产品的性能为最佳，但是，同样存在价格贵、供应不及时的问题。填料方面，目前国内填料的细化、改性技术已经比较成熟，可以采用。另外，目前国外电力绝缘材料的原材料以EPDM为主，且比重逐年加大。实现EPDM橡胶可扩性的典型厂家为美国3M公司，其EPDM电力绝缘产品在国际市场上占垄断地位。 因此，本项目开发的目的在于从硅橡胶入手，先采用国外进口材料，然后逐步用国产材料代替，最后实现用EPDM代替硅橡胶。具体材料成本比较如下：表5：不同阶段硅橡胶成本分析阶段目标材料类型成本价格（元/公斤）2009年进口成分：国产成分6：41002010年进口成分：国产成分4：6802011年进口成分：国产成分2：8602012年进口成分：国产成分1：9502013年进口成分：国产成分0：1040表6：不同阶段的EPDM混炼橡胶成本分析阶段目标材料类型成本价格（元/公斤）2009进口成分：国产成分6：4652010进口成分：国产成分4：6552011进口成分：国产成分2：8452012进口成分：国产成分1：9402012进口成分：国产成分0：1030图2 电力绝缘材料价格走势4. 电力绝缘高分子材料研发模式4.1自主研发开发电力绝缘高分子材料主要以公司产品研发中心为主，公司绝缘事业部和附件事业部协助，德国SIEGAMA GmbH 公司将派专家参与项目。公司开发电力绝缘高分子材料这一技术为自我技术，公司享有完全的知识产权。项目成功后，只有公司享受对外转让这一技术的许可和权利。4.2专利申报项目进行过程中公司将有计划地向国家专利局申请如下实用技术型专利：l 硅橡胶与气相白炭黑共混工艺专利l 硅橡胶与EPDM共混专利l 冷缩式EPDM绝缘新型材料专利l 硅橡胶加成硫化体系专利l 抗漏电起痕添加剂专利l 无卤阻燃专利l 手动注塑工艺专利l 10KV冷缩型EPDM橡胶户内终端，户外终端和电缆中间接头专利l 20KV冷缩型EPDM橡胶户内终端，户外终端和电缆中间接头专利l 35KV冷缩型EPDM橡胶户内终端，户外终端和电缆中间接头专利4.3设备引进及制造设备部分主要包括：l 星型动力混合机l 三辊研磨机l 密炼机l 开炼机l 挤出机l 橡胶注塑机l 液压扩张设备l 固态半导电黑料注射剂（应力单元）l 固态EPDM材料注射剂（中间接头）l 固态EPDM材料排版硫化机（终端及套管）国产设备技术比较成熟，维护成本较低，完全可以采用。锁模工装和模具可委托外协厂家加工。目前有两家德国公司可提供相关技术的协助。5. 风险5.1技术风险七星公司自1995年成立以来，一直致力于电力绝缘材料及制品的研制，注重绝缘材料在电力产品中的应用，经过多年的努力，已成功开发了氧化锌避雷器、防污增爬裙、绝缘子、接插件、冷缩电缆附件等产品，已取得较好的经济利益和社会效益。公司引进了国内外先进的生产及检测设备，建立了比较完整的生产线和质量检测手段，培养了一支训练有素、奋发向上、追求卓越的团队，逐步完善了公司内部管理体制，多年的实践、摸索、总结，积累了丰富的电力绝缘制品生产经验。按照现有的生产设备、测试设备和未来设备投资情况分析,公司生产、试验和测试设施在国内同行来比是比较齐全的, 其装备水平应排在前面；公司具备外来加工、开发和生产非标准化产品的能力,尤其是公司将配备有经验模具设计的工程师,所有加工工艺均可在企业内部完成。综上所述，凭着公司多年生产电力绝缘产品经验，人员结构和技术储备，可以负责地讲，公司完全有实力开发该项目。5.2资金风险冷缩式EPDM绝缘材料项目研发经费可采用滚动式发展积累获取，目前海外客户丹麦HANNS FOLSGAARD有限公司已批量订货，年利润可达近100万，此项利润可部分返还再投资；另在项目开发期间，部分产品可先行新材料，其获取的利润可再返还部分投资。应该说解决项目研发经费是有根据和保障的。5.3政策风险根据国家“十一五”发展规划，国家将继续加大电网建设投资，鼓励企业加快开发实用新型技术，进行技术创新和材料创新。从国家政策上来说，开发此项目是有保障的。5.4抗风险措施综合上述，我们认为主要风险是来自我们自己，克服企业管理上的弊端是唯一抗风险的措施。对此应该完成以下三项任务：l 科学的管理机制，健全各方面的规章制度l 轻松的科研环境和采用人性化管理模式，调动员工的积极因素和保持人员稳定l 严谨的工作作风和科学的工作态度l 实行激励政策，加强团队精神6. 项目组织机构及人员分工6.1项目组织机构研发中心绝缘事业部附件事业部市场营销部技术质量部海外事业部6.2项目经理制项目经理材料配方工程师工艺工程师机电工程师品质控制工程师电气产品设计工程师电气测试工程师理化测试工程师高电压技术工程师6.3技术人员配置表7：技术人员配置序号姓名学位职务毕业院校1G. Ziogos博士专家柏林工业大学（TU BERLIN）2魏振超博士研发中心主任柏林工业大学（TU BERLIN）3林国扬硕士技术质量部主任福州大学4方海松学士附件事业部主任华东理工大学5姚瑞灿学士绝缘事业部主任西安交通大学6刘建灿学士绝缘技术主任工程师福州大学7黄其昌学士高分子材料主任工程师厦门大学8廖金星学士高分子工程师泉州师范学院9王子夫硕士专家顾问亚琛工业大学（TU ACHEN）10熊忠春学士高分子材料工程师福州大学11曾宪恩学士工艺工程师厦门大学12耿春宝学士高分子材料工程师福州大学13马俊硕士专家顾问北京大学14郭宏盛硕士项目合作人西安橡胶研究所15陈煌伟学士理化实验员福州大学16林云生学士工艺工程师东北工业大学17戴鸿华学士质量控制工程师福州大学18叶炳章学士高分子材料助理工程师福州大学7. 厂房&设备7.1厂房表8：生产及试验场地面积序号场地面积备注1炼胶、硫化车间300m2用于胶料的配制、一段硫化及二段硫化2挤出车间500 m2用于挤出试验制品的生产3EPDM半导电部件生产车间300m2满足1kV500kV高压电缆附件应力单元及屏蔽管的生产4EPDM绝缘主体生产车间15002000 m2满足110kV及以下电缆附件EPDM主体生产5金加工配件车间300 m2修配产品模具加工电缆附件金具6高压屏蔽试验大厅*30402024（现有的测试大厅面积满足这一要求）满足110kV500kV高压电缆附件出厂试验和型式试验要求7高分子材料电气、机械性能试验室*100 m2（现有的理化实验室面积满足这一要求）原材料硫化参数确定* 500kV高压试验大厅高压试验大厅以满足110kV550kV高压电缆附件出厂试验为主型式试验为辅。试验大厅要求为全屏蔽结构，在额定试验电压下背景干扰2pC（空间参考尺寸：40302024米）。主要试验设备及用途：l 750kV/1A工频试验变压器220kV500kV高压电缆附件出厂试验、220kV及以下高压电缆附件型式试验l 250kV/1A工频试验变压器132kV及以下高压电缆附件出厂试验l 3000kV冲击电压发生器500kV及以下高压电缆附件型式试验* 高分子材料试验室l 配置高分子材料基本电气性能检测设备l 配置高分子材料基本机械性能检测设备7.2现有检测设备表9：现有检测设备序号设备名称规格型号产地1拉力试验机PDL-1000江苏2硬度计LX-A江苏3高阻计ZC36上海4老化箱401-A江苏5300kV工频耐压设备YDTW300300江苏61050kV冲击电压试验设备CJYD1500江苏7局部放电测试设备LB-5JF-8601上海8直流高压发生器ZGF-100/200 4/2武汉9直流电压漏电流测试装置XC3武汉10回路电阻测试仪HLY-武汉11负荷循环试验系统FH-5000A浙江12大电流试验装置DDG-A-180/18X2上海13数字高压表GSJB-100北京14Hyptronic中压系统耐压及局放测试装置HMY-10-35/pc美国注：其他辅助工艺设备：空调、净化、气源、真空、硫化、打磨、搬运等。上述半导电和绝缘主体成型设备可生产各电压等级、不同型式的高压电缆附件产品。7.3计划购置的设备表10：计划购置的设备序号设备名称规格型号产地单价数量金额用途1星型动力混合机2L山东2万1台2万硅橡胶混合2比表面积测试仪JW-004上海8.5万1台8.5万粉体材料比表面积的测定及粒径分析3PH计PHSJ-5上海0.6万1台0.6万材料酸碱度的测定4旋转黏度计NDJ-79四川1.8万1台1.8万软化剂黏度测定5门尼黏度计MZ-4016B苏州8万1台8万生胶测试6硫化仪ZWL-江苏7万1台7万硫化试验7气相色谱仪岛津 GC 2010日本12.5万1台12.5万用于材料成分分析8液相色谱仪岛津 LC-20A日本10万1台10万用于材料成分分析9DSC差示扫描量热仪DZ3335南京7万1台7万材料熔点、结晶点、玻璃化转变温度的测定10超级恒温水浴HH601江苏0.4万1台0.4万保持一定试验水温11水分测定仪MB45上海3万1台3万材料水分测定12紫外可见分光光度计SP-752PC上海1万1台1万用于材料定量分析13数字密度计DA-130N东莞0.5万1台0.5万材料密度测试14炭黑分散度测定仪RCD一北京15万1台15万白炭黑分散度测试15介电常数测试仪QS40A桂林5.3万1台5.3万材料电性能测试16击穿电压测试仪HJC-50KV吉林5.5万1台5.5万材料电性能测试17绝缘电阻测试仪ZC11D-10上海0.3万1台0.3万材料电性能测试18漏电起痕试验仪桂林13万1台13万材料电性能测试19氧指数测定仪DMS-606深圳0.8万1台0.8万材料燃烧性能测试20烟气分析仪TPI-708苏州0.8万1台0.8万材料燃烧性能测试21盐雾试验装置YWT20-730武汉1.5万1台1.5万材料盐雾实验22温升试验系统TTS-NH70/150广东1.6万1台1.6万材料温升试验23高低温冲击试验箱CTS03南京3.1万1台3.1万材料高低温冲击试验24密炼机YS-3-15江苏12万2台12万HTV材料、EPDM材料密炼25开炼机YS-MR-10江苏16万1台16万用于试验材料开炼26挤出机65浙江18万2台18万用于挤出管材27液压扩张设备浙江16万1台16万挤出管材扩张28应力锥成型设备YM-RS500江苏33万1台33万中试设备29终端成型设备YM-RS1500江苏42万1台42万中试设备30模具费用100万合计376.2万8. 相关标准8.1国际标准IEC /SC15E、IEC/TC98、IEC 60502-1：1998、IEC 60502-2：1998、IEC60502-4：1997、IEC 60840:1999、IEC 62067：2001、IEC 61442：1997、欧盟RoHS标准等8.2国内标准GB/T 10580-2003、GB/T 10064-2006、GB/T 110021-2007、GB/T 14081.1-2006等8.3企业标准Q/QZSS J 3.01gy01-2004、Q/QZSS J 3.01gy02-2004、Q/QZSS J 3.01gy03-2004等9. 硅橡胶材料开发内容9.1硅橡胶不同结构的硅橡胶生胶将直接影响到最终产品的性能，其中，生胶分子量、乙烯基含量、分布等在很大程度上影响到硫化胶的物理力学性能。9.2白炭黑白炭黑是硅橡胶最理想的补强填料，气相白炭黑纯度高，比表面积大，粒径小，对硅橡胶补强效果好。但是，气相白炭黑表面含有Si-OH基，会与硅橡胶生胶分子的Si-O键或端Si-OH作用生成氢键，产生物理吸附和化学结合，使白炭黑很难均匀分散到硅橡胶材料中。因此，必须加入结构化控制剂，改善白炭黑粒子与硅橡胶生胶分子之间的亲和性。不同结构化控制剂、不同用量以及不同的处理工艺对气相白炭黑的处理效果都不一样，并最终影响硫化制品的物理力学性能。所以，选择合适气相白炭黑、结构化控制剂，采用合理处理工艺，对于制备加成型高温硫化硅橡胶至关重要。9.3硫化体系使粘弹态的硅橡胶转变成三维网状结构的弹性态的过程称为硅橡胶的硫化。硅橡胶的硫化过程是靠硫化剂来完成的。硅橡胶的硫化方式主要有过氧化物硫化和加成硫化两种。过氧化物硫化由于采用过氧化物，在硫化过程中会有小分子生成，产生少量刺鼻气味，污染环境。而且，过氧化物硫化胶交联密度较低，物理力学性能较差。加成硫化是在催化剂存在下，含氢硅油或多氢硅烷分子中的Si-H键与硅橡胶中的乙烯基发生硅氢加成反应而进行硫化。特点是：硫化制品撕裂强度高，硫化均匀，透明度好，物小分子生成，无污染等。相比之下，选择加成硫化可以得到性能更好的硅橡胶材料。因此，催化剂的选择和配制，催化体系的配合是制备加成型高温硅橡胶的另外一个关键点。9.4耐漏电起痕添加剂及阻燃剂硅橡胶中往往要添加耐漏电起痕添加剂，提高材料的耐漏电起痕能力。另外，虽然硅橡胶本身具备一定的阻燃性能，但是，还没办法达到V-O级，必须在硅橡胶材料中添加合适的阻燃剂，提高硅橡胶的阻燃级别。10. EPDM研发内容10.1 EPDM胶料概述三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，其主链完全由化学结构稳定的饱和烃组成，乙烯和丙烯单体单元都是沿主链方向无规则地排列。其分子结构如下图：虽然在分子侧链上引入了少量不饱和双链，但因分子内无极性取代基存在，分子间内聚能较低，仍然能在较宽的温度范围内保持分子链的柔顺性。10.2 EPDM胶料性能表11：EPDM生胶性能序号性能叙述1低密度高填充性乙丙橡胶的密度为0.87。加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本。2耐老化性乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流动性。3耐腐蚀性由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂（如汽油、苯等）及矿物油中稳定性较差。4耐水蒸汽性能乙丙橡胶有优异的耐水蒸汽性能并估优于其耐热性。在230过热蒸汽中，近100h后外观无变化。5耐过热水性能乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所有硫化系统密切相关。以二硫化二吗啡啉、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶，在125过热水中浸泡15个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅0.3%。6优异的电性能乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近于丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。7弹性范围大由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然商榷和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。8粘接性差乙丙橡胶由于分子结构缺少活性基团，内聚能低，加上胶料易于喷霜，自粘性和互粘性很差。10.3 EPDM胶料炼制针对客户对材料提出的性能要求，并结合EPDM生胶的自身特性，研发人员经过反复的试验，检测每次试验胶料的理化性能（见下表），并将每批试制样品发往客户试用检测；但是在前期的很长时间内材料研制一直找不到材料所需性能的平衡点。10.4 技术的矛盾点10.4.1 胶料的高弹性与阻燃性弹性高阻燃性差弹性低阻燃性好10.4.2 低温环境下的回缩性常温弹性高低温（-20）弹性差10.4.3 阻燃剂的选择卤系阻燃剂弹性相对高，但不符合欧盟RoHS标准无卤阻燃剂弹性相对低，但符合欧盟RoHS标准注：“RoHS”系指：关于在电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令欧洲议会和理亊会2003年1月27日第2002/95/EC号。英文全称为：on the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment10.5 EPDM/甲基乙烯基硅橡胶的共混在前期材料研发工作中遇到的种种技术矛盾后，研发人员经过认真的探讨，查阅大量的国内外相关资料后，参考EPDM胶料与硅橡胶的性能对比（见表1-3），提出在主体材料为EPDM的前提下，加入适当的甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）及少量活性剂后，并适当的调整工艺参数，增加EPDM与VMQ的相容性。实验结果表明，该工艺使共混胶胶相结构细微均匀，减少了