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具体实施方式

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下面通过示例性实施例对本申请作进一步地描述。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本申请的特征是不必要的，则将其省略。

本申请提供一种防水耐热组合物，以重量百分比计，包含以下组分：

聚酰胺接枝聚合物80.0-95.0％；

阻燃剂0-60.0％；

所述聚酰胺接枝聚合物中，聚酰胺的熔点大于或等于200℃。

在本申请的一个实施例中，所述聚酰胺接枝聚合物为聚酰胺接枝聚烯烃，聚酰胺接枝聚烯烃具有良好的长期浸水性能。

在本申请的一个实施例中，所述聚酰胺接枝聚合物中，聚酰胺选自尼龙6、尼龙66或PA610。其中，尼龙6的熔点为220℃。尼龙66的熔点约为250-260℃，PA610的熔点约为221～224℃。

优选地，所述阻燃剂为溴系阻燃剂、锑系阻燃剂和锌系阻燃剂中的一种或多种。所述溴系阻燃剂选自多溴联苯和多溴联苯醚以外的溴系阻燃剂，例如，在本申请的实施例中，所述溴系阻燃剂选自1,2-双(三溴苯氧基)乙烷、四溴双酚A、四溴苯酐、八溴醚、双(四溴邻苯二甲醚亚胺)乙烷、六溴环十二烷中的一种或多种。所述锑系阻燃剂为三氧化二锑。所述锌系阻燃剂选自硼酸锌、氧化锌中的至少一种。阻燃剂能够增强聚酰胺接枝聚合物的阻燃性。

在本申请的一个实施例中，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷和三氧化二锑。且所述十溴二苯乙烷和三氧化二锑的质量比为3:1，其阻燃性能可达到UL94V-0级。

在本申请的一个实施例中，以重量百分比计，防水耐热组合物还包含以下组分中的一种或多种：

抗氧剂0.5-3.0％；

润滑剂0.1-0.8％；

无机填充料0.1-18.0％；

交联助剂2.0-7.0％。

所述抗氧剂选自苯酚基和硫基抗氧剂中的至少一种。所述润滑剂选自金属皂。所述无机填充料选自煅烧陶土。交联助剂选自多功能单体TMPT。

在本申请的一个实施例中，防水耐热组合物还包含着色剂、表面活性剂、软化剂、增塑剂、相容剂、稳定剂、金属络合剂、紫外光吸收剂和光稳定剂中的一种或多种。

本申请的防水耐热组合物采用了聚酰胺接枝聚合物，且聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，保证了防水耐热组合物的高机械强度性、耐热性、耐水解性和化学稳定性。相对于普通聚酰胺而言，聚酰胺接枝聚合物不仅电气或机械强度等方面良好，而且更重要的是耐水解性大大增加，这使得其尤其适用于轨道交通领域的电线制造。此外，更重要的是，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，高熔点聚酰胺的采用，使得防水耐热组合物具有优良的机械强度、耐热温度、耐水解性、化学稳定性的优点，尤其适用于轨道交通领域的电线制造。

进一步地，本申请还提供一种防水耐热绝缘结构，其采用上述的防水耐热组合物。本申请的防水耐热组合物由于具有优良的机械强度、耐热温度、耐水解性、化学稳定性的优点，适用于各种防水耐热绝缘结构中，例如用于各种管、膜、片、纤丝等成型品的制造，还可以运用于各种电线、电缆、线材等的包覆材料的制造。

进一步地，本申请还提供一种防水耐热电线，其采用上述的防水耐热组合物。例如，防水耐热组合物还可以应用于防水耐热电线绝缘层的制备。

在本申请的一个实施例中，所述防水耐热电线包含绝缘内层和绝缘外层，所述绝缘外层采用所述防水耐热组合物，所述绝缘内层采用绝缘耐热组合物，优选地，采用低极性、低吸水性聚合物。

在本申请的一个实施例中，所述绝缘耐热组合物包含聚烯烃树脂，所述绝缘耐热组合物中聚烯烃树脂的重量百分比为50.0-95.0％。

在本申请的一个实施例中，所述聚烯烃树脂选自聚乙烯的均聚物和共聚物、乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯与不饱和羧酸的共聚物、可交联聚烯烃和三元乙丙橡胶中的一种或多种；在本申请的一个实施例中，所述聚烯烃树脂选自低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-α-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、可交联聚烯烃(XLPO)或三元乙丙橡胶(EPR)中的一种或多种。聚烯烃树脂制成的耐热电线，不仅具有优良的机械特性、耐水性和电气绝缘性，并且制造成本相对低廉。绝缘内层采用绝缘耐热组合物，能够长期维持105-150℃的工作温度，同时电性能良好、耐水、耐油、耐酸碱，而且对填料包容性强。

在本申请的一个实施例中，以重量百分比计，所述绝缘耐热组合物还包含以下组分中的一种或多种：

阻燃剂0.1-50.0％；

抗氧剂0.5-3.0％；

润滑剂0.1-0.8％；

无机填充料0.1-40.0％；

交联助剂2.0-7.0％。

所述阻燃剂为溴系阻燃剂、锑系阻燃剂和锌系阻燃剂中的一种或多种。所述溴系阻燃剂选自多溴联苯和多溴联苯醚以外的溴系阻燃剂，例如，在本申请的实施例中，选用1,2-双(三溴苯氧基)乙烷、四溴双酚A、四溴苯酐、八溴醚、双(四溴邻苯二甲醚亚胺)乙烷、六溴环十二烷中的一种或多种。所述锑系阻燃剂为三氧化二锑。所述锌系阻燃剂选自硼酸锌、氧化锌中的至少一种。

所述抗氧剂选自苯酚基和硫基抗氧剂中的至少一种。所述润滑剂选自金属皂。所述无机填充料选自煅烧陶土。交联助剂选自多功能单体TMPT。

在本申请的一个实施例中，所述绝缘耐热组合物还包含着色剂、表面活性剂、软化剂、增塑剂、相容剂、稳定剂、金属络合剂、紫外光吸收剂和光稳定剂中的一种或多种。

在本申请的一个实施例中，本申请的防水耐热电线的制备方法如下：

将聚酰胺接枝聚合物、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、无机填充料和交联助剂加入高速混料机中混合搅拌，再转至密炼机中密炼，得到密炼料；

将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出绝缘内层和绝缘外层，挤出后进行电子辐照交联，辐照剂量至少为200kGy。

需注意的是，防水耐热电线的绝缘内层和绝缘外层可以分别挤出，也可以双层共挤。

本申请的防水耐热电线的绝缘外层采用了本申请的防水耐热组合物，而本申请的防水耐热组合物因采用了聚酰胺接枝聚合物，且聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，保证了防水耐热组合物的高机械强度性、耐热性、耐水解性和化学稳定性。相对于普通聚酰胺而言，聚酰胺接枝聚合物不仅电气或机械强度等方面良好，而且更重要的是耐水解性大大增加，这使得其尤其适用于轨道交通领域的电线制造。此外，更重要的是，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，高熔点聚酰胺的采用，使得防水耐热组合物制造出的防水耐热电线具有优良的机械强度、耐热温度、耐水解性、化学稳定性的优点。

本申请的防水耐热电线不仅符合欧盟标准EN 50306.1-.2和北美铁道协会规范AAR RP-585规定的各项性能指标要求，而且能够适应长期温度高的工作环境，其中绝缘内层能够长期维持105-150℃的工作温度，绝缘外层能够长期维持200℃的工作温度。同时，防水耐热电线还具有优良的长期耐水性和耐油性，并具有耐化学腐蚀、阻燃防火、无卤低烟、无毒的优点。

本申请还提供了上述的防水耐热电线在轨道交通运输领域的应用。轨道交通车辆电线，除了需要具备常规电线具有的性能以外，还要求其在高温环境中具有良好的机械特性。同时，由于轨道交通车辆电线长期暴露在水、油环境中，所以也要求其具有长期耐水性和耐油性，除此之外，还需要具有很高的阻燃性。本申请的防水耐热电线所具备的优点，使其适用于高温、潮湿的暴露环境当中并且长期维持其优异性能，尤其适用于轨道交通运输领域。

下面通过若干实施例和对比例，对本申请防水耐热组合物及防水耐热电线的性能进行验证，本申请防水耐热组合物和防水耐热电线绝缘外层的实施例和对比例配方表见表1，本申请防水耐热电线绝缘内层的实施例配方见表2。

表1本申请防水耐热组合物实施例和对比例配方表(本申请防水耐热电线绝缘外层实施例和普通电线绝缘外层对比例配方表)

*¹PA11的熔点为185℃；

*²PA12的熔点为170-180℃。

需要注意的是，本申请提防水耐热电线的绝缘外层，分别是采用本申请实施例的防水耐热组合物制备而成的。也即，本申请实施例的防水耐热电线绝缘外层的成分，与本申请实施例的防水耐热组合物的配方一一对应。此外，还引入普通电线作为对比，对比例的电线分别是采用上述对比例配方的组合物制备而成的。

表2本申请防水耐热电线绝缘内层实施例

一、本申请防水耐热电线的抗张强度和伸长率测试

绝缘材料的耐温性能通常采用高温烘箱加速老化进行模拟试验，国标机车线绝缘内层和绝缘外层的绝缘热处理采用的条件均为158℃·168h，国标机车线绝缘层老化后抗张强度变化率为﹢13％、伸长率变化率为-13％。其中老化后抗张强度变化率的绝对值越小、伸长率变化率的绝对值越小，说明电线越具有显著的抗热和抗老化性能，使用寿命越长，机械强度和耐热性越好。

A.本申请防水耐热电线的绝缘外层和对比例普通电线的绝缘外层的工作温度测试

将本申请实施例的防水耐热电线和对比例的普通电线进行热处理，条件均为178℃·168h,老化后抗张强度变化率及伸长率变化率如表3所示：

表3

由上可知，本申请实施例的防水耐热电线的绝缘外层材料，老化后抗张强度变化率和伸长率变化率的绝对值均小于同等条件下测试的国标机车线，说明本申请实施例的防水耐热电线的绝缘外层具有显著的抗热和抗老化性能，使用寿命长，机械强度和耐热性能优异。

此外，本申请实施例防水耐热电线绝缘外层，其聚酰胺接枝聚合物在防水耐热组合物中的质量百分比大于或等于80％，而对比例1普通电线的绝缘外层中，聚酰胺接枝聚合物的质量百分比为60％。由实验结果可知，对比例1的普通电线的绝缘外层经老化后的机械强度和耐热性能，与本申请实施例防水耐热电线绝缘外层的性能相差较大。

对比例2普通电线的绝缘外层的聚酰胺接枝聚合物中，所选用的聚酰胺为PA11，其熔点为185℃，对比例3普通电线绝缘外层的聚酰胺接枝聚合物中，所选用的聚酰胺为PA12，其熔点为170-180℃，均低于本申请实施例防水耐热电线的绝缘外层材料的熔点200℃。由实验结果可知，对比例2和对比例3普通电线的绝缘外层经老化后的机械强度和耐热性能，与本申请实施例防水耐热电线绝缘外层的性能相差较大。

以上测试结果也说明了，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，同时聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，使得防水耐热组合物具有优良的机械强度和耐热性。

B.本申请实施例的防水耐热电线的绝缘内层的工作温度测试

将本申请实施例的防水耐热电线的绝缘内层进行热处理，热处理均采用的条件为220℃·168h，老化后抗张强度变化率及伸长率变化率如表4所示：

表4

由上可知，本申请实施例的防水耐热电线的绝缘内层，具有显著的抗热和抗老化性能，使用寿命长，机械强度和耐热性能优异。

综上所述，本申请实施例的防水耐热电线的绝缘外层，以及本申请实施例的防水耐热电线的绝缘内层，均具有显著的抗热和抗老化性能，使用寿命长，机械强度和耐热性能优异。这也间接说明了，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，同时聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，使得防水耐热组合物应用于本申请防水耐热电线时，具有优良的机械强度和耐热性。

二、本申请防水耐热电线的耐水电气性测试。

耐水电气性测试是将电线长期浸水14天测试电容变化进行衡量，国标机车线的电容变化率为(C14-C1)/C1＝5％。电容变化率越大，说明电线的耐水电气性能越优异，电气特性越稳定。

将本申请防水耐热电线和对比例普通电线进行耐水电气性测试，各电线的电容变化率如表5所示。

表5

由上可知，本申请防水耐热电线经浸水14天后电容变化率远超在同等条件下进行试验的国标机车线，具有优异的耐水电气性能。

并且，本申请实施例防水耐热电线经浸水14天后，电容变化率大于比对比例1、对比例2和对比例3的普通电线，说明本申请实施例防水耐热电线比对比例的普通电线具有更优异的耐水电气性能。

综上，说明本申请实施例的防水耐热电线具有显著的耐水电气性能，也间接说明了，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，同时聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，使得防水耐热组合物在运用于防水耐热电线时具有优良的机械强度和耐热性。

三、本申请防水耐热电线的耐油性测试。

电线的耐油性测试通过机械性能变化和电气安全性两方面来衡量。国标机车线处理采用的条件为在矿物油100℃处理70h、燃料油70℃处理168h(耐矿物油型)。国标机车线测试结果为，老化后抗张强度变化率-33％、伸长率变化率-35％。其中老化后抗张强度变化率的绝对值越小、伸长率变化率的绝对值越小，说明电线越具有显著的耐油性能，使用寿命越长，机械强度和电气安全性越好。本申请防水耐热电线的耐油性测试结果如表6所示。

表6

由上可知，本申请实施例的防水耐热电线，经绝缘老化后抗张强度变化率和伸长率变化率的绝对值均小于同等条件下测试的国标机车线，说明本申请实施例的防水耐热电线具有显著的耐油性能，使用寿命长，机械强度和电气安全性佳。

并且，本申请实施例防水耐热电线经绝缘老化后，抗张强度变化率和伸长率变化率的绝对值均小于对比例1、对比例2和对比例3普通电线的抗张强度变化率和伸长率变化率的绝对值，说明本申请实施例防水耐热电线比对比例的普通电线具有更显著的耐油性能，使用寿命更长，机械强度和电气安全性更佳。

综上，说明本申请实施例的防水耐热电线具有显著的耐油性能，使用寿命长，机械强度和电气安全性佳。同时，这也间接说明了，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，同时聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，使得防水耐热组合物在运用于防水耐热电线时具有优良的耐油性能，使用寿命更长，机械强度和电气安全性更佳。

四、本申请防水耐热电线的无卤低烟、无毒测试。

无卤低烟、无毒测试通过收集燃烧后的烟气进行酸卤性和毒性测试进行，国标机车线测试PH值为4.8、毒性等级ZA3级。其中PH值越低，说明越具有酸卤性。准安全级(ZA级)中，毒性等级中相对危险性排列顺序为ZA3级＞ZA2级＞ZA1级。本申请防水耐热电线的无卤低烟、无毒测试结果如表7所示

表7

由上可知，本申请实施例的防水耐热电线，经酸卤性和毒性测试后，PH值均高于4.8、毒性等级均为ZA2级，测试结果均优于国标机车线的标准，说明本申请实施例的防水耐热电线具有无卤低烟、无毒的特点。

并且，本申请实施例防水耐热电线经酸卤性和毒性测试后，测试结果均优于对比例1、对比例2和对比例3的普通电线，说明本申请实施例防水耐热电线比对比例的普通电线具有更显著的无卤低烟、无毒的优点。

综上，说明本申请实施例的防水耐热电线具有显著的无卤低烟、无毒的优点。同时，这也间接说明了，本申请的防水耐热组合物中，聚酰胺接枝聚合物中的聚酰胺采用了熔点不低于200℃的高熔点聚酰胺，同时聚酰胺接枝聚合物的质量百分比不低于80％，使得防水耐热组合物在运用于防水耐热电线时具有优良的无卤低烟、无毒的优点。

虽然上面已经示出了本申请的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本申请的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。