本发明涉及一种热塑性聚氨酯弹性体组合物，具体涉及一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物及其制备方法。
背景技术：
tpu具有高模量、高强度、高伸长和高弹性，优良的耐磨、耐油、耐低温和耐老化性能，因此可用作电缆材料的护套料使用。但是纯tpu易燃烧，燃烧时伴有熔滴，未熄灭的熔滴很容易引起附近的易燃物燃烧，加剧火灾的发生。卤素阻燃剂由于具有阻燃效率高的优点，曾广泛应用于各种阻燃材料中。然而由卤素元素如氯、溴等制成的阻燃材料，在燃烧过程中会产生大量黑烟，同时释放有毒气体，严重危害人体健康和污染环境。为适应环保要求，本发明采用的阻燃剂为环保无卤阻燃体系。
普通的tpu押线后制成的电缆护套表面光泽度高且较为粘手，缺乏质感和手感。磨砂雾面tpu由于耐刮擦，手感较好，可满足客户个性化需求，受到越来越多客户的青睐。目前有采用无机矿物质如二氧化硅、碳酸钙等来调整tpu表面的光泽度，但其添加量大，效果不明显，且力学性能差。公开(公告)号为cn108102347a的发明公开了一种高物性哑光热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述高物性哑光热塑性聚氨酯弹性体，包括以下质量百分比的组份：热塑性聚氨酯弹性体80％-95％，高抗冲聚苯乙烯2.5％-19％，雾面调节剂0.5％-2％，改性硅酮母粒0.1％-0.5％，抗氧剂0.1％-0.5％，润滑剂0.1％-0.5％。它采用了高抗冲聚苯乙烯作为雾面剂，高密度聚乙烯作为雾面调节剂来得到高物性哑光热塑性聚氨酯弹性体。但其力学性能随聚苯乙烯含量的增加而迅速下降，不能用于生产阻燃雾面tpu，且雾面效果没有明显规律，给押线的雾面控制带来较大困难。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，它具有磨砂手感好、雾面程度可调，力学性能优良，阻燃性可调的特点；用该组合物制备的电线电缆不仅力学性能好，阻燃性优良，耐刮擦，手感好，而且可根据客户需要制备雾面程度不同的tpu电线电缆料。
本发明的目的之二在于提供一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu60-99％；阻燃剂0-40％；雾面剂2-5％；相容剂0.5-3％；抗氧剂0.1-0.5％；上述组份的质量百分含量之和为100％。
进一步地，电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物包括按质量百分含量计的如下组份:tpu60-99％；阻燃剂30-40％；雾面剂2-5％；相容剂0.5-3％；抗氧剂0.1-0.5％；上述组份的质量百分含量之和为100％。
进一步地，电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物包括按质量百分含量计的如下组份:tpu64.8-66.8％；阻燃剂30％；雾面剂2-4％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；上述组份的质量百分含量之和为100％。
进一步地，所述tpu为聚醚型tpu、聚酯型tpu或聚碳酸酯型tpu，其硬度在70a-95a之间。
进一步地，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝、三聚氰胺聚尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸酯、二乙基次膦酸铝中的一种或两种以上。
进一步地，所述雾面剂为交联苯乙烯-丙烯腈聚合物、交联苯乙烯微球、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、乙烯-辛烯共聚物、丙烯酸酯橡胶中的一种或两种以上。
进一步地，所述相容剂为硅酮母粒、硅油、硅酮粉、eva-马来酸酐接枝物、pe-马来酸酐接枝物、硅烷偶联剂中的一种或两种以上。
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫协效剂、苯并呋喃酮衍生物中的一种。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，其特征在于，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、雾面剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2-5小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300-600rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；挤出机为长径比为25-30:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140-220℃，挤出转速为20-50rpm。
进一步地，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
本发明的有益效果在于：
本发明的电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物包括tpu、阻燃剂、雾面剂、相容剂、抗氧剂，加入雾面剂后可根据雾面剂的添加量和挤出工艺对其表面的雾面效果和磨砂表面进行调整，从而得到需要的电线表面效果，但雾面剂加入过多时会因为相容性问题造成力学性能迅速下降，因此综合考虑，本发明优选2％-5％的雾面剂，本发明的电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物具有磨砂手感好、雾面程度可调，力学性能优良，阻燃性可调的特点；用该组合物制备的电线电缆不仅力学性能好，阻燃性优良，耐刮擦，手感好，而且可根据客户需要制备雾面程度不同的tpu电线电缆料。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu60-99％；阻燃剂0-40％；雾面剂2-5％；相容剂0.5-3％；抗氧剂0.1-0.5％；上述组份的质量百分含量之和为100％。
作为进一步地实施方式，电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物包括按质量百分含量计的如下组份:tpu60-99％；阻燃剂30-40％；雾面剂2-5％；相容剂0.5-3％；抗氧剂0.1-0.5％；上述组份的质量百分含量之和为100％。
作为进一步地实施方式，电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物包括按质量百分含量计的如下组份:tpu64.8-66.8％；阻燃剂30％；雾面剂2-4％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；上述组份的质量百分含量之和为100％。
作为进一步地实施方式，所述的tpu为聚醚型tpu、聚酯型tpu或聚碳酸酯型tpu和其共混物，其硬度在70a-95a之间。更为优选的，所述tpu为挤出级别tpu。
作为进一步地实施方式，所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝、三聚氰胺聚尿酸盐(mca)、三聚氰胺聚磷酸盐(mpp)、磷酸酯、二乙基次膦酸铝(adp)中的一种或两种以上。优选有机阻燃剂。更为优选的，所述阻燃剂优选磷氮系阻燃剂。
作为进一步地实施方式，所述的雾面剂为交联苯乙烯-丙烯腈聚合物、交联苯乙烯微球、苯乙烯嵌段共聚物(sebs)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(seps)、三元乙丙橡胶(epdm)、丁腈橡胶(nbr)、乙烯-辛烯共聚物(poe)、丙烯酸酯橡胶中的一种或两种以上。更为优选的，所述雾面剂优选交联苯乙烯球，交联苯乙烯-丙烯腈聚合物。
作为进一步地实施方式，所述相容剂为硅酮母粒、硅油、硅酮粉、eva-马来酸酐接枝物、pe-马来酸酐接枝物、硅烷偶联剂中的一种或两种以上。更为优选的，所述相容剂优选硅酮母粒。
作为进一步地实施方式，所述抗氧剂为抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫协效剂、苯并呋喃酮衍生物中的一种。更为优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与含硫协效剂组合协效，提高材料的耐老化性。
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、雾面剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2-5小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300-600rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25-30:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140-220℃，挤出转速为20-50rpm。
作为进一步地实施方式，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
以下具体的实施例中，tpu选用亨斯迈的a85p4394，阻燃剂选用苏州安宏泰的fr310，雾面剂选用韩国kasan的am-07，相容剂选用道康宁公司的mb50-002，抗氧剂优选巴斯夫的irganox1010。
实施例1：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu66.8％；阻燃剂30％；雾面剂2％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、雾面剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140℃，挤出转速为20rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
实施例2：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu64.8％；阻燃剂30％；雾面剂4％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、雾面剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为5小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为600rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为30:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为220℃，挤出转速为50rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
对比例1：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu99.8％；阻燃剂0％；雾面剂0％；相容剂0％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140℃，挤出转速为20rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
对比例2：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu69.8％；阻燃剂30％；雾面剂0％；相容剂0％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140℃，挤出转速为20rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
对比例3：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu68.8％；阻燃剂30％；雾面剂0％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140℃，挤出转速为20rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
对比例4：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu60.8％；阻燃剂30％；雾面剂8％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、阻燃剂、雾面剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140℃，挤出转速为20rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
对比例5：
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物，包括按质量百分含量计的如下组份:tpu94.8％；阻燃剂0％；雾面剂4％；相容剂1％；抗氧剂0.2％；
一种电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物的制备方法，包括：
干燥步骤：将tpu、雾面剂、相容剂、抗氧剂分别放入烘箱中进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为2小时；
混合步骤：按照配方配比称取干燥好的各原料，然后将原料一起倒入混料机中进行搅拌，混合均匀后，得到混合料；搅拌速度为300rpm/min，搅拌时间为15分钟；
成型步骤：将混合料倒入挤出机中挤出切粒成型，得到电线电缆用热塑性聚氨酯弹性体组合物；其中，挤出机为长径比为25:1，压缩比为3:1的双螺杆挤出机，挤出温度为140℃，挤出转速为20rpm，挤出切粒成型过程中进行抽真空处理。
性能检测：
取对比例1-5、实施例1-2的热塑性聚氨酯弹性体组合物制备得到的电线，测试指标包括拉伸强度、断裂伸长率、阻燃等级和电线表面情况。其中，拉伸强度按astmd638-2008标准测定，断裂伸长率按astmd638-2008标准测定，阻燃等级根据ul94可燃性试验进行测试，测试结果见表1。
表1
参照表1，由对比例1-5、实施例1-2可以看出，不加雾面剂的电线主要呈现亮面光滑的表面效果，加了雾面剂后电线表面可以呈现出磨砂雾面效果。由对比例3-4、实施例1-2可以看出，加入雾面剂后可根据雾面剂的添加量和挤出工艺对其表面的雾面效果和磨砂表面进行调整，从而得到需要的电线表面效果，但雾面剂加入过多时会因为相容性问题造成力学性能迅速下降，因此综合考虑，本发明优选2％-5％的雾面剂。由对比例3、5和实施例2可以看出，本发明亦可适用于生产非阻燃性雾面tpu电线电缆。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。