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    聚氨酯鞋底

    聚氨酯鞋底

     

    聚氨酯鞋底

    聚氨酯鞋材的特點

    微孔聚氨酯彈性體具有質輕、耐磨、耐折、耐油、耐化學品等特點,以微孔聚氨酯彈性體為主的聚氨酯鞋材手感柔軟,穿著舒適,保暖,富有彈性。防滑,并且加工成型也比較簡單。聚氨酯鞋材是發展較快的一種鞋用合成樹脂,廣泛用于生產休閑鞋、運動鞋、工作鞋和涼鞋等。聚氨酯鞋材所具有的一些獨特性質是其它鞋材所缺少的。聚氨酯鞋材 以鞋底為主。聚氨酯鞋底材料于20世紀60年代末期在歐洲工業化,70年代進入美國市場,80年代起在全球發展較快,其用量一直在穩定增加。

    用于生產鞋底的聚氨酯原料體系(聚氨酯鞋底料)按所用的多元醇類型可分為聚酯型和聚醚型兩類。從1970年到1990年間,用于制鞋業的微孔聚氨酯材料主要是聚酯型聚氨酯鞋底。目前市場上大多數聚氨酯鞋底料仍以聚酯型為主,約占PU鞋料市場的80%。與聚醚型聚氨酯相比,聚酯型聚氨酯彈性體具有更好的耐磨性、抗撕裂性、耐油性、耐溶劑性和粘合性。但聚酯型聚氨酯的缺點是耐水解性差,導致鞋底易發生龜裂、斷裂;此外,聚酯多元醇常溫下是固體或粘度高的液體,給加工操作帶來不便;通常在低密度時聚酯型聚氨酯微孔鞋底尺寸穩定性差,易收縮。

    聚酯型鞋底易水解,為了克服這一問題,需在配方中加入水解穩定劑,但是這會增加產品的成本。聚醚型聚氨酯鞋底除具有聚酯型聚氨酯鞋底的基本優點外,通過改變分子結構,使它能夠在高溫高濕狀態下,表現出較好的耐水解和抗霉菌性,在低溫寒冷的環境中顯示出非常好的耐寒性和撓曲性。傳統的聚醚型聚氨酯鞋底在較低密度 時尺寸穩定性好,缺點是力學性能較差,耐磨性也比聚酯型聚氨酯差。但隨著近年來高質量聚醚(特別是低不飽和度聚醚)的工業化,工藝配方的不斷優化,聚醚型聚氨酯鞋底這些性能上的不足基本上可得到一定程度的彌補。在聚氨酯鞋底料中,聚醚型的比例所占市場份額將越來越大,發展越來越快。在美國、日本、韓國,聚醚型聚氨酯鞋底已和聚酯型聚氨酯鞋底平分秋色。

    聚氨酯鞋材研究開發方向和需關注的問題

    追求低成本、高質量,是聚氨酯鞋底料的發展方向。在保持聚氨酯鞋底優良物性的情況下。減小模塑制品密度,提高耐滑性(特別是在潮濕或冰面條件下),這是聚氨酯鞋底市場的兩個主要需求。此外,提高回彈性和耐久性也是重要的。當然滿足這種需求需要多層鞋底復合。

    1.降低密度

    降低密度是聚氨酯鞋材供應商通常的要求之一,只有這樣才能降低成本,與低密度EVA及某些PVC等傳統非聚氨酯鞋材競爭。低密度聚氨酯鞋材應滿足下面幾點:(1)尺寸穩定,即鞋材不收縮,不扭曲;(2)易于加工,即物料混合比寬容度好、混合料流動性好,制品脫模時間短、表面質量好,和鞋的其它獨立元件如內嵌物、鞋幫、外底的粘接性好;(3)性能令人滿意。這在實際開發應用中是很復雜的一個課題。聚氨酯材料集耐久、輕便、舒適、保溫等獨特性質于一身,在很多運動鞋部件(包括外底、中底、鞋墊等)應用的發展中起了重要的作用。聚氨酯運動鞋中底的密度為400 ~500kg/m3。隨著鞋的輕量化需求,促使聚氨酯供應商開發、設計、生產模塑密度大約為300kg/m3的產品。降低微孔聚氨酯材料的密度,則泡沫的孔徑分布和泡孔結構會發生變化。當微孔聚氨酯模塑制品的密度低于400kg/m3 時,要避免因泡孔閉孔率太高而產生收縮等不利影響。降低PU 材料密度的同時,要求增加聚合物的模量,以便維持模塑泡沫的承載能力。在開發低密度、高性能微孔聚氨酯泡沫材料時,要完全準確地理解配方參數與材料結構、性能、加工特性之間的平衡關系,以便根據特定的應用設計相應的PU產品。有時在配方中使用一些添加劑,比如開孔劑、表面活性劑、填料、偶聯劑、泡沫穩定劑和硬度調節劑等,有益于得到合適泡孔結構的材料。在實際應用中,聚氨酯鞋中底的密度下限為300kg/m3。因為微孔聚氨酯彈性體內部軟硬段相區結構等因素,目前聚氨酯鞋底在密度遠低于300kg/m3時還不能維持其可使用性能。以生產高性能低密度聚氨酯運動鞋的中底楔而言,在努力降低其密度的同時,任何一項物性最佳化都可能導致另一個關鍵的物性產生缺陷或不足。弄明白不同性質之間的相互關系,對確保運動鞋耐久性和其它性能是十分重要的。撕裂強度、拉伸強度和斷裂伸長率是與制品耐久性有關的性能,而彈性是與鞋的舒適度有關的性能。

    2.提高耐滑性

    聚氨酯鞋底的耐滑涉及到穿鞋者的安全。耐滑受很多因素影響,主要有下面三個方面:(1)鞋底 圖案、鞋底結構和鞋式樣的設計。鞋底結構和鞋式樣是重要的因素,它們決定了人在行走或跑動的不同狀態下鞋底的接觸面和受力方向。(2)接觸面類型及它的粗糙度和各種環境因素。(3 )鞋底材料的類型。當然耐滑性能也受穿著程度的影響。

    3.全水發泡

    雖然水發泡聚氨酯自結皮泡沫的基本缺點是彈性低和尺寸穩定性差,但可以通過控制聚氨酯中氨基甲酸酯基團的含量以改善彈性。主要做法是,

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