聚氨酯鞋底

聚氨酯鞋材的特點

微孔聚氨酯彈性體具有質(zhì)輕、耐磨、耐折、耐油、耐化學(xué)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(fā)展較快的一種鞋用合成樹脂，廣泛用于生產(chǎn)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(zhì)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(jì)60年代末期在歐洲工業(yè)化，70年代進(jìn)入美國市場，80年代起在全球發(fā)展較快，其用量一直在穩(wěn)定增加。

用于生產(chǎn)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(yè)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(shù)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(dǎo)致鞋底易發(fā)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(wěn)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(wěn)定劑，但是這會增加產(chǎn)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(yōu)點外，通過改變分子結(jié)構(gòu)，使它能夠在高溫高濕狀態(tài)下，表現(xiàn)出較好的耐水解和抗霉菌性，在低溫寒冷的環(huán)境中顯示出非常好的耐寒性和撓曲性。傳統(tǒng)的聚醚型聚氨酯鞋底在較低密度 時尺寸穩(wěn)定性好，缺點是力學(xué)性能較差，耐磨性也比聚酯型聚氨酯差。但隨著近年來高質(zhì)量聚醚(特別是低不飽和度聚醚)的工業(yè)化，工藝配方的不斷優(yōu)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(bǔ)。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(fā)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(fā)方向和需關(guān)注的問題

追求低成本、高質(zhì)量，是聚氨酯鞋底料的發(fā)展方向。在保持聚氨酯鞋底優(yōu)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(dāng)然滿足這種需求需要多層鞋底復(fù)合。

1.降低密度

降低密度是聚氨酯鞋材供應(yīng)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(tǒng)非聚氨酯鞋材競爭。低密度聚氨酯鞋材應(yīng)滿足下面幾點：(1)尺寸穩(wěn)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(zhì)量好，和鞋的其它獨立元件如內(nèi)嵌物、鞋幫、外底的粘接性好；(3)性能令人滿意。這在實際開發(fā)應(yīng)用中是很復(fù)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(zhì)于一身，在很多運動鞋部件（包括外底、中底、鞋墊等）應(yīng)用的發(fā)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(yīng)商開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)模塑密度大約為300kg/m3的產(chǎn)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(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。當(dāng)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(chǎn)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(fā)低密度、高性能微孔聚氨酯泡沫材料時，要完全準(zhǔn)確地理解配方參數(shù)與材料結(jié)構(gòu)、性能、加工特性之間的平衡關(guān)系，以便根據(jù)特定的應(yīng)用設(shè)計相應(yīng)的PU產(chǎn)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(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑和硬度調(diào)節(jié)劑等，有益于得到合適泡孔結(jié)構(gòu)的材料。在實際應(yīng)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(nèi)部軟硬段相區(qū)結(jié)構(gòu)等因素，目前聚氨酯鞋底在密度遠(yuǎn)低于300kg/m3時還不能維持其可使用性能。以生產(chǎn)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(dǎo)致另一個關(guān)鍵的物性產(chǎn)生缺陷或不足。弄明白不同性質(zhì)之間的相互關(guān)系，對確保運動鞋耐久性和其它性能是十分重要的。撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率是與制品耐久性有關(guān)的性能，而彈性是與鞋的舒適度有關(guān)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(jié)構(gòu)和鞋式樣的設(shè)計。鞋底結(jié)構(gòu)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(tài)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(huán)境因素。(3 )鞋底材料的類型。當(dāng)然耐滑性能也受穿著程度的影響。

3.全水發(fā)泡

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