CN111253731A - 一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，按重量份数计，热塑性聚氨酯弹性体组合物主要由100份热塑性聚氨酯聚合物、10～30份长链烷基苯并咪唑和2～10份层状硅酸盐填料组成；其中，长链烷基苯并咪唑的结构式为：

Description

一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，涉及一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种由柔性链段和刚性链段组成，在低温下具有橡胶弹性，升高温度时又能塑化成型的高分子合成材料。TPU具有较高的力学强度、优异的耐磨性和良好的加工性，被广泛应用于各种线缆护套。然而，TPU极易燃烧，应用于线缆护套时具有很大的火灾安全隐患，因此需对其进行阻燃改性以满足应用要求。
含卤阻燃剂成本低、阻燃效率高，被广泛应用于制备阻燃TPU，但近年来由于环保要求的不断提高，部分终端应用要求禁用含卤阻燃剂。因此，无卤阻燃TPU已成为各厂商的开发热点。目前，文献中公开的无卤阻燃TPU的制备方法主要为填充型阻燃和本征阻燃两种途径。填充型阻燃是通过将阻燃剂与聚氨酯材料进行物理共混来实现阻燃目的，常用的阻燃剂有无机填料(如膨胀石墨、蒙脱土等)、水合金属氧化物(如氢氧化镁、氢氧化铝等)和含氮、磷、硼、硅等阻燃元素的有机材料(如三聚氰胺类、磷酸酯类等)。本征阻燃则是将含有阻燃元素或结构的单体引入到聚氨酯分子中以达到阻燃目的。
专利CN102686672披露了用金属氢氧化物(氢氧化镁或氢氧化铝)/磷系阻燃剂制备阻燃TPU的技术。但金属氢氧化物的阻燃效率并不高，要达到一定阻燃效果往往要求添加大量的金属氢氧化物，这时将会对TPU的力学性能和挤出加工性能产生较大影响。专利USP6777466披露了用细粒径的三聚氰胺尿酸盐(MCA)制备的阻燃TPU，能达到UL94-V0级。MCA是聚合物的良润滑剂，大量的MCA会导致TPU挤出成型困难并且会导致力学性能下降。专利CN101166782披露了用次膦酸金属盐和/或二次膦酸金属盐、磷酸酯阻燃TPU弹性体，1.9mm试样也能达到UL94-V0级。但次膦酸金属盐和二次膦酸金属盐在加工过程中不熔不溶，因此其粒径对阻燃性能和力学性能的影响较大。同时，单体磷(膦)类阻燃剂还很容易从TPU中析出，对产品的推广应用非常不利。
综上所述，迫切需要一种阻燃效率高、加工窗口宽、力学性能保持良好的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料。
发明内容
本发明提供一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，目的是解决现有技术中阻燃热塑性聚氨酯弹性体阻燃性能、力学性能、加工性能不可兼得的技术问题，具体是通过在热塑性聚氨酯聚合物中共混入长链烷基苯并咪唑和层状硅酸盐填料，提高阻燃性，延缓TPU熔体在升温状态下分子链的滑移和在降温状态下的排列结晶，从而提高了材料的熔体强度，拓宽了挤出加工窗口；且制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体中，无组分向制品表面析出，产品外观不受影响，各项性能保持良好；采用螺杆挤出机挤出的方法，工艺简单。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，按重量份数计，主要由100份热塑性聚氨酯聚合物、10～30份长链烷基苯并咪唑和2～10份层状硅酸盐填料组成；
所述长链烷基苯并咪唑的结构式为：
Figure BDA0002432516700000021
其中，n＝12，分子链短会导致容易析出，分子量太大会产生增塑效应，引起组合物机械性能下降。
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的的拉伸强度为30～45MPa，阻燃等级为V0(按UL94测试标准)，挤出加工窗口宽度≥±20℃。
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体中还含有抗氧剂和/或润滑剂；按重量份数计，抗氧剂为0.1～2份，润滑剂为0.1～2份。
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述层状硅酸盐填料选自滑石粉、高岭土和蒙脱土中的一种以上；
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；如德国巴斯夫公司的抗氧剂1010、抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626，美国科聚亚公司的抗氧剂20、抗氧剂1315、抗氧剂330、抗氧剂627、抗氧剂628、抗氧剂DPDP等；
所述润滑剂为酰胺蜡和/或褐煤蜡，如德国科莱恩公司的WAXE、WAXC等。
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述热塑性聚氨酯聚合物为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和/或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；
所述热塑性聚氨酯聚合物的数均分子量为55000～105000道尔顿；
所述热塑性聚氨酯聚合物的硬度范围在邵氏75～98A。
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述聚酯型热塑性聚氨酯弹性体由一种或多种聚酯型热塑性聚氨酯弹性体组成；所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体由一种或多种聚醚型热塑性聚氨酯弹性体组成；所述聚酯或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体主要由线性聚酯或聚醚二元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂制备得到；
所述线性聚酯或聚醚二元醇的数均分子量均为500～5000道尔顿；
当所述线性聚酯或聚醚二元醇的数均分子量为1000-2000道尔顿达到的效果更好；
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述线性聚酯二元醇为小分子二元羧酸和小分子二元醇的缩聚反应产物，本发明中所用的缩聚反应方法和工艺为常规方法和工艺；
所述线性聚酯二元醇还可以为由碳酸酯和二元醇反应制备的聚碳酸酯二元醇；
所述线性聚酯二元醇还可以为由各种脂肪族内酯的缩聚反应产物与二元醇的反应产物，如聚己内酯与二元醇的反应产物；
所述小分子二元羧酸为碳原子数为4～8的脂肪族的、脂环族的或芳香族的二元羧酸；
所述小分子二元羧酸的碳原子数还可以为4～12；
所述小分子二元羧酸为丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二双酸、间苯二酸、对苯二酸和环己烷二羧酸中的一种以上；还可以是所述小分子二元羧酸的衍生物，如酸酐或羧酸酯；
所述小分子二元醇为碳原子数为2～6的脂肪族二元醇和/或芳香族二元醇；
所述小分子二元醇的碳原子数还可以为2～12；
所述小分子二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3丁二醇、1,4丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇，1,4-环己烷二甲醇，1,10-癸二醇和1,12-十二双醇中的一种以上；
所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二元醇；
所述聚醚二元醇还可以是在含有活泼氢化合物作为起始剂和催化剂存在下由环氧化合物开环聚合制得的；其中，环氧化合物的碳原子数为2-6，如通过环氧乙烷与乙二醇反应形成的聚乙二醇、通过环氧丙烷与丙二醇反应而形成的聚丙二醇、通过环氧丙烷和环氧乙烷与丙二醇反应而形成的聚(丙二醇-乙二醇)或通过四氢呋喃开环聚合反应而形成的聚四氢呋喃醚二醇；
所述聚醚二元醇还可以为共聚聚醚二元醇，包括四氢呋喃与环氧乙烷的共聚反应产物、四氢呋喃与环氧丙烷的共聚反应产物；
如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，所述有机二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯的一种以上；优选为芳香族二异氰酸酯，如二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯(TODI)、亚苯基-1,4-二异氰酸酯(PPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)中的一种以上；其中，MDI、XDI、PPDI和NDI作为优选；MDI的效果最好；
脂肪族/脂环族二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-环己基-二异氰酸酯(CHDI)中的一种以上。
所述的扩链剂为碳原子数为2～6的烷二醇；如乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇和新戊二醇中的一种以上；其中，优选为1,4-丁二醇。
所述聚酯或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的制备过程中还加入催化剂，所述催化剂为金属的有机酸盐或无机酸盐，所述金属为铋、锡、钛、铁、锑、钴、铝、钍、锌、镍、铈、钼、钒、锰或锆；所述催化剂还可以为有机金属衍生物和有机叔胺中的一种以上；优选为有机金属化合物，如锡、铋、锌和钛的有机金属盐或其组合。
本发明还提供制备如上所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的方法，将热塑性聚氨酯聚合物、长链烷基苯并咪唑和层状硅酸盐填料作为主要原料，混合并通过双螺杆挤出机挤出。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，所述原料中还包括抗氧剂和/或润滑剂；所述双螺杆挤出机的挤出温度为150～220℃，螺杆转速为150～300r/min。
本发明的机理如下：
本发明的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体在热塑性聚氨酯聚合物中共混入长链烷基苯并咪唑和层状硅酸盐填料，长链烷基苯并咪唑是一种含有两个氮原子的苯并氮杂环类化合物，具有良好的热稳定性和成碳性，当与层状硅酸盐填料复配后，层状硅酸盐填料在聚合物燃烧时会形成质子催化中心，催化苯并咪唑加速成碳，并覆盖在燃烧材料表层，阻止燃烧进一步进行，从而赋予热塑性聚氨酯聚合物良好的阻燃性。另一方面，长链烷基苯并咪唑中氮原子上的孤对电子可以与聚氨酯分子链中的氢原子形成稳定的氢键作用，容易形成氢键交联网络结构，长链烷基结构与聚氨酯分子链间还具有缠绕性，可以充分阻碍TPU分子链的自由运动，延缓TPU熔体在升温状态下分子链的滑移和在降温状态下的排列结晶，进一步提高熔体强度，拓宽挤出加工窗口，并减少燃烧时形成的熔滴，抑制了各组分向制品表面析出，不影响产品外观。
本发明中的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法简单，采用传统的双螺杆挤出机改性方式即可。
有益效果：
(1)本发明的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其1.6mm厚度试样按UL-94标准，阻燃性能测试可以达到V0级别，易挤出加工、力学性能保持良好且制品中的阻燃剂不析出；
(2)本发明的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，采用传统的双螺杆挤出机改性方式即可制备，简便有效。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，按重量份数计，热塑性聚氨酯弹性体组合物主要由100份热塑性聚氨酯聚合物和10～30份长链烷基苯并咪唑和2～10份层状硅酸盐填料组成；该无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性拉伸强度为30～45Mpa，阻燃等级为V0，挤出加工窗口宽度≥±20℃。
该无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体中还含有抗氧剂和/或润滑剂；按重量份数计，抗氧剂为0.1～2份，润滑剂为0.1～2份；
层状硅酸盐填料选自滑石粉、高岭土和蒙脱土中的一种以上；
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；
润滑剂为酰胺蜡和/或褐煤蜡。
热塑性聚氨酯聚合物为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和/或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；
热塑性聚氨酯聚合物的数均分子量为55000～105000道尔顿；
热塑性聚氨酯聚合物的硬度范围在邵氏75～98A。
聚酯型热塑性聚氨酯弹性体主要由线性聚酯二元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂制备得到；
聚醚型热塑性聚氨酯弹性体主要由聚醚二元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂制备得到；
线性聚酯或聚醚二元醇的数均分子量均为500～5000道尔顿。
线性聚酯二元醇为小分子二元羧酸和小分子二元醇的缩聚反应产物；
小分子二元羧酸为碳原子数为4～8的脂肪族的、脂环族的或芳香族的二元羧酸；
小分子二元醇为碳原子数为2～6的脂肪族二元醇和/或芳香族二元醇；
聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二元醇。
有机二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯的一种以上；
扩链剂为碳原子数为2～6的烷二醇。
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，将热塑性聚氨酯聚合物、长链烷基苯并咪唑和无机填料作为主要原料，混合并通过双螺杆挤出机挤出。原料中还可以包括抗氧剂和润滑剂；其中，双螺杆挤出机的挤出温度为150～220℃，螺杆转速为150～300r/min。
原料准备：
热塑性聚氨酯聚合物(TPU)：ES85(邵氏硬度为85A的聚酯型TPU)、1185(邵氏硬度为85A的聚醚型TPU)，均购于德国巴斯夫公司；
长链烷基苯并咪唑：2-十三烷基苯并咪唑，按照文献[张景明等，贵州化工，2009，34(5)：11]中的方法制备；结构式为：
Figure BDA0002432516700000061
其中，n＝12；
物质B：间苯二酚双(二苯基)二磷酸酯(RDP)：浙江万盛股份有限公司；
物质C：磷酸三苯酯(TPP)：浙江万盛股份有限公司；
物质D：2-甲基苯并咪唑：国药集团化学试剂有限公司；
层状硅酸盐填料A：滑石粉：湖州金源化工有限公司；
层状硅酸盐填料B：高岭土：江阴欧森纳化工有限公司；
烷基苯并咪唑B：2-甲基苯并咪唑，购于国药集团化学试剂有限公司；
受阻酚类抗氧剂：抗氧剂1010，购于德国巴斯夫公司；
亚磷酸酯类抗氧剂：抗氧剂626，购于德国巴斯夫公司；
酰胺蜡类润滑剂：WAX C，购于德国科莱恩公司；
褐煤蜡类润滑剂：WAX E，购于德国科莱恩公司。
无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能检验方法：
拉伸强度测试：将上述制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体按ASTM D412标准注塑成厚度为2mm的标准样条；标准按ISO 37-2005，在CMT-4104型双丝杆电子拉力机(深圳新三思试验设备有限公司)进行测试；
阻燃性能测试：将上述制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体注塑成厚度为1.6mm的标准样条进行UL-94阻燃性能测试。
表面析出情况测试：将标准样条在自然环境下摆放一个月观察表面析出情况。
加工温度窗口测试：在单螺杆挤出机(SJ-30，无锡市兰陵塑机有限公司)上调节加工温度，进行挤出加工窗口性能检测。
实施例1
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法是：按重量份数计，将100份ES85、15份烷基苯并咪唑(即2-十三烷基苯并咪唑)，5份层状硅酸盐填料A、0.2份抗氧剂1010，0.4份抗氧剂626和0.2份润滑剂WAX C混合均匀后加入加热的双螺杆挤出机(型号CTE50，购自科倍隆(南京)机械有限公司)；螺杆挤出机各段温度为180℃、220℃、220℃、220℃、220℃、210℃、210℃、200℃、180℃，机头温度为180℃，螺杆转速设定为200r/min；
制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能测试见表1。
对比例1
一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同之处在于加入的原料仅为ES85，制得的热塑性聚氨酯弹性体的的性能测试见表1。
对比例2
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于将长链烷基苯并咪唑替换为物质B，制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的的性能测试见表1。
对比例3
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于将长链烷基苯并咪唑替换为物质C，制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的的性能测试见表1。
对比例4
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于将长链烷基苯并咪唑替换为物质D，制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的的性能测试见表1。
表1
Figure BDA0002432516700000071
从表1中数据可以看出，实施例1中热塑性聚氨酯弹性体的加工温度窗口和阻燃性明显优于对比例1，这是因为实施例1中加入了2-十三烷基苯并咪唑，2-十三烷基苯并咪唑中的苯并咪唑是一种含有两个氮原子的苯并氮杂环类化合物，具有良好的热稳定性和成碳性，当与层状硅酸盐填料复配后，层状硅酸盐填料会形成质子催化中心，催化苯并咪唑加速成碳，并覆盖在燃烧材料表层，阻止燃烧进一步进行，从而赋予热塑性聚氨酯聚合物良好的阻燃性。另一方面，苯并咪唑中氮原子上的孤对电子可以与聚氨酯分子链中的氢原子形成稳定的氢键作用，容易形成氢键交联网络结构，长链烷基结构与聚氨酯分子链间还具有缠绕性，可以充分阻碍TPU分子链的自由运动，延缓TPU熔体在升温状态下分子链的滑移和在降温状态下的排列结晶，进一步拓宽挤出加工窗口。
实施例1中的拉伸强度、加工温度窗口和表面析出情况较对比例2有很大改善，这是因为实施例1中添加的是2-十三烷基苯并咪唑，其中的苯并咪唑中氮原子上的孤对电子可以与聚氨酯分子链中的氢原子形成稳定的氢键作用，容易形成氢键交联网络结构，长链烷基结构与聚氨酯分子链间还具有缠绕性，可以充分阻碍TPU分子链的自由运动，延缓TPU熔体在升温状态下分子链的滑移和在降温状态下的排列结晶，进一步提高熔体强度，拓宽挤出加工窗口，并减少燃烧时形成的熔滴，并抑制了各组分向制品表面析出，不影响产品外观。而对比例2中的间苯二酚双(二苯基)二磷酸酯(RDP)则无法起到上述的作用，达不到实施例1的效果，且熔体还容易断裂。
实施例1中的加工温度窗口、阻燃性和析出情况相比对比例3明显得到改善，并且力学性能保持稳定。这是因为，对比例3中的磷酸三苯酯(TPP)无法发挥出2-十三烷基苯并咪唑的作用，且因为没有长分子链而容易析出。
实施例1中的加工温度窗口和析出情况相比对比例4更好，这是因为2-十三烷基苯并咪唑比2-甲基苯并咪唑的烷基链更长，2-甲基苯并咪唑无法与聚氨酯分子链间产生缠绕，进而也不能拓宽挤出加工窗口和不能抑制各组分向制品表面析出。
实施例2
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法是：按重量份数计，将各组分按照表2的添加量，混合均匀后，加入加热的双螺杆挤出机(同实施例1)；螺杆挤出机各段温度为180℃、200℃、200℃、200℃、200℃、195℃、195℃、185℃、185℃，机头温度为185℃，螺杆转速设定为160r/min。
制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能测试见表3。
实施例3
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法是：按重量份数计，将各组分按照表2的添加量，混合均匀后，加入加热的双螺杆挤出机(同实施例1)；螺杆挤出机各段温度为190℃、210℃、210℃、210℃、210℃、200℃、200℃、190℃、190℃，机头温度为190℃，螺杆转速设定为250r/min。
制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能测试见表3。
实施例4
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法是：按重量份数计，将各组分按照表2的添加量，混合均匀后，加入加热的双螺杆挤出机(同实施例1)；螺杆挤出机各段温度设定为160℃、210℃、210℃、210℃、210℃、200℃、190℃、180℃、170℃，机头温度为165℃，螺杆转速设定为230r/min。
制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能测试见表3。
实施例5
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法是：按重量份数计，将各组分按照表2的添加量，混合均匀后，加入加热的双螺杆挤出机(同实施例1)；螺杆挤出机各段温度设定为150℃、200℃、200℃、200℃、190℃、190℃、180℃、170℃、160℃，机头温度为160℃螺杆转速设定为280r/min。
制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能测试见表3。
实施例6
一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法是：按重量份数计，将各组分按照表2的添加量，混合均匀后，加入加热的双螺杆挤出机(同实施例1)；螺杆挤出机各段温度设定为160℃、205℃、205℃、205℃、205℃、195℃、195℃、185℃、175℃，机头温度为165℃，螺杆转速设定为300r/min。
制得的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能测试见表3。
表2
Figure BDA0002432516700000091
表3
性能指标 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
拉伸强度(MPa) 33 30 40 45 32
阻燃性(UL94) V0 V0 V0 V0 V0
加工温度窗口(℃) ±21 ±27 ±25 ±22 ±23
表面析出情况 不析出 不析出 不析出 不析出 不析出

Claims (10)

1.一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征是：按重量份数计，主要由100份热塑性聚氨酯聚合物、10～30份长链烷基苯并咪唑和2～10份的层状硅酸盐填料组成；
所述长链烷基苯并咪唑的结构式为：
Figure FDA0002432516690000011
其中，n＝12。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的拉伸强度为30～45Mpa，阻燃等级为V0，挤出加工窗口宽度≥±20℃。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体中还含有抗氧剂和/或润滑剂；按重量份数计，抗氧剂为0.1～2份，润滑剂为0.1～2份。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述层状硅酸盐填料选自滑石粉、高岭土和蒙脱土中的一种以上；
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；
所述润滑剂为酰胺蜡和/或褐煤蜡。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚氨酯聚合物为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体和/或聚醚型热塑性聚氨酯弹性体；
所述热塑性聚氨酯聚合物的数均分子量为55000～105000道尔顿；
所述热塑性聚氨酯聚合物的硬度范围在邵氏75～98A。
6.根据权利要求5所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述聚酯型热塑性聚氨酯弹性体主要由线性聚酯二元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂制备得到；
所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体主要由聚醚二元醇、有机二异氰酸酯和扩链剂制备得到；
所述线性聚酯或聚醚二元醇的数均分子量均为500～5000道尔顿。
7.根据权利要求6所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述线性聚酯二元醇为小分子二元羧酸和小分子二元醇的缩聚反应产物；
所述小分子二元羧酸为碳原子数为4～8的脂肪族的、脂环族的或芳香族的二元羧酸；
所述小分子二元醇为碳原子数为2～6的脂肪族二元醇和/或芳香族二元醇；
所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二元醇。
8.根据权利要求5所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体，其特征在于，所述有机二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯的一种以上；
所述的扩链剂为碳原子数为2～6的烷二醇。
9.制备如权利要求1～8中任一项所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的方法，其特征是：将热塑性聚氨酯聚合物、长链烷基苯并咪唑和层状硅酸盐填料作为主要原料，混合并通过双螺杆挤出机挤出。
10.根据权利要求9述的方法，其特征在于，所述原料中还包括抗氧剂和/或润滑剂；所述双螺杆挤出机的挤出温度为150～220℃，螺杆转速为150～300r/min。
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