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本发明公开了一种耐高温阻燃线束及其制备方法，涉及电束技术领域。该方法首先通过等离子体活化及自由基接枝反应，在聚乙烯分子链上引入磷、硅阻燃元素，制得磷硅接枝改性聚乙烯，然后利用异佛尔酮二异氰酸酯作为桥连剂，将氨基化二氧化硅与有机插层蒙脱土复合，制得异氰酸酯桥连二氧化硅‑蒙脱土复合填料，以改善填料在基体中的分散性与相容性，再将改性聚乙烯、乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、复合填料、纳米氢氧化镁及其他助剂挤出造粒，制得聚乙烯线束颗粒，最后，通过单螺杆挤出包覆机将该颗粒包覆于铜芯导线表面，经后续水冷、蒸汽处理、干燥及收卷，得到成品线束。本发明制备的线束具有优异的耐高温与阻燃性能。