聚氨酯彈性體鞋材研究及應(yīng)用beta

1、 Research and Application of Polyurethane Elastomer Shoes Materials Sun Haoran(School of Chemistry and Chemical Engineering ,Anhui University,Anhui Province,Hefei)ABSTRACT The research status of the polyurethane elastomer are briefly presented.The application of the polyurethane elastomer in the sol

2、es materials and other shoes materials are introduced in detail.The existing products of polyurethane elastomer at home and abroad are introduced,too.And its possible application in the future are forecast. KEYWORDS polyurethane elastomer,TPU, shoes materials, products , application 聚氨酯彈性體鞋材研究及應(yīng)用孫浩然

3、（安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 安徽 合肥） 摘要：簡(jiǎn)述了聚氨酯（PU）彈性體材料的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了PU彈性體在鞋底材料、和其它鞋材上的應(yīng)用情況，并介紹了國(guó)內(nèi)外已有的聚氨酯彈性體產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)其未來的應(yīng)用發(fā)展做了展望。 關(guān)鍵詞：聚氨酯彈性體 TPU 鞋材 產(chǎn)品 應(yīng)用1.聚氨酯彈性體簡(jiǎn)介所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫, 扯斷伸長(zhǎng)率 5%, 外力撤除后復(fù)原性比較好的高分子材料【1】.聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類, 其原材料品種繁多, 配方多種多樣, 可調(diào)范圍很大。由于其結(jié)構(gòu)具有軟、硬兩個(gè)鏈段，可以對(duì)其進(jìn)行分子設(shè)計(jì)而賦予材料高強(qiáng)度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能，它既具有橡膠的高彈性又具有塑料的

4、剛性，被稱之為“耐磨橡膠”。由于其極其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、礦山開采、航空航天、電子、醫(yī)療器械、體育制品等多個(gè)領(lǐng)域，成為極具發(fā)展前景的合成材料制品聚氨酯彈性體根據(jù)其制造方式可分為澆注型聚氨酯彈性體（簡(jiǎn)稱CPU），熱塑性彈性體(簡(jiǎn)稱TPU)和混煉型 彈性體（簡(jiǎn)稱MPU）【2】.聚氨酯彈性體在鞋材領(lǐng)域已經(jīng)普遍應(yīng)用，由于其具有緩沖性能好、質(zhì)輕、耐磨、防滑等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為制鞋工業(yè)中一種重要的配套材料，高爾夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪鞋、旅游鞋、安全鞋等許多鞋的鞋底、鞋跟、鞋頭、鞋墊等重要配件都是用聚氯酯彈性體制成的，不僅美觀大方，而且舒適耐用，還能提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。近年來開發(fā)出許多易加工新品種

5、,如適于雙色成型、能增加透明性和高流動(dòng)、高回收的可提高加工生產(chǎn)效率型的聚氨酯彈性體,擴(kuò)大了制鞋領(lǐng)域3.而我國(guó)目前已成為全球制鞋基地，不僅對(duì)聚氨酯彈性體的需求大幅增加，而且對(duì)其技術(shù)的改進(jìn)極為期望。在國(guó)家大力推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以及全球金融危機(jī)的大環(huán)境下，對(duì)新型的環(huán)保、低毒、無害、低成本、高性能聚氨酯彈性體材料的需求越來越高。本文介紹了聚氨酯彈性體鞋材的研究和應(yīng)用最新進(jìn)展。2.研究進(jìn)展2.1聚氨酯彈性體鞋底材料的研究進(jìn)展 通常聚氨酯鞋底材料有聚酯型和聚醚型兩種。一般來說，聚酯型鞋底的耐磨性，抗撕裂型等物理性能較好，但其易水解和生物降解，防菌性差。而聚醚型聚氨酯鞋底與之恰恰相反，耐水解、耐霉變、耐用

6、性好。在這一方面，亢茂青等【4】做出了研究。他們認(rèn)為聚醚型聚氨酯鞋底物理性能欠佳的問題主要是由于基礎(chǔ)原料聚醚多元醇的品質(zhì)不高造成的，因此可以通過采用新型低不飽和度、高活性聚醚多元醇和調(diào)整配方使聚醚型聚氨酯鞋底的物理性能得到提高。改用了新型不飽和度聚醚后，在良好的加工工藝條件下，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、永久變形等性能明顯提高，達(dá)到了前所未有的水平，滿足了致謝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，綜合性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。劉玲等【5】研究了新型聚醚聚氨酯微孔彈性體鞋底材料，其原料主要由新型高官能度聚醚多元醇、改性異氰酸酯、符合環(huán)保要求的發(fā)泡劑以及擴(kuò)鏈劑、勻泡劑、催化劑組成。此外,還可添加著色劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、填料、阻

7、燃劑等以滿足不同的需求。新型聚醚聚氨酯鞋底的生產(chǎn)采用半預(yù)聚體法，通過鏈增長(zhǎng)反應(yīng)、發(fā)泡反應(yīng)（細(xì)小二氧化碳?xì)馀菪纬膳菽w）、支聯(lián)或支化反應(yīng)三步反應(yīng)，制得均勻的聚氨酯微孔彈性體。新配方的組合、新基礎(chǔ)多元醇的開發(fā)和采用合適的預(yù)聚體大大改進(jìn)了聚醚基聚氨酯的機(jī)械加工性能,已生產(chǎn)出水發(fā)泡的高性能的微孔彈性體,成功地用于運(yùn)動(dòng)鞋類的低密度中底和組合整底。他們同時(shí)指出，此種材料的發(fā)展趨勢(shì)是低密度化、多用途化和光穩(wěn)定性的提升。劉玲等同時(shí)還對(duì)微孔聚氨酯彈性體反應(yīng)體系做出了研究【6】，著重分析了制造鞋底的主要原料：異氰酸酯、聚多元醇、擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑、催化劑、勻泡劑的種類及用量對(duì)聚氨酯鞋底物理機(jī)械性能的影響。而國(guó)外生產(chǎn)聚

8、氨酯鞋底料的廠商對(duì)聚酯和聚醚這兩類體系的材料不斷的進(jìn)行改性研究工作，使其在加工和性能上更符合發(fā)展的需要，推出了一些用于聚氨酯微孔彈性體鞋底的新的聚酯多元醇和聚醚多元醇系列【7】。如巴斯夫公司推出的ELASTOPAN系列和莫貝公司推出的Bayflex系列等。用對(duì)位芳綸纖維配制的工程彈性體的研究，也為鞋底材料的改進(jìn)提供了新的思路。用傳統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)劑(如炭黑、二氧化硅、樹脂)獲得較高膠料模量時(shí),一般需要較大的填充量。填充量較大時(shí),由于膠料粘度升高而使加工過程變得困難,并且分散也成為一個(gè)難題。由于短纖維作為補(bǔ)強(qiáng)劑其補(bǔ)強(qiáng)性能超過一般的顆粒,所以在需要高模量時(shí)常常使用短纖維。對(duì)于相同模量的膠料來說,采用芳綸漿

9、粕可以降低膠料的粘度非常有效地提高模量,并且通過采用工程彈性體的方法比較容易地將對(duì)位芳綸漿粕分散于橡膠中。在設(shè)計(jì)橡膠配方時(shí),它使橡膠化學(xué)家獲得了超越現(xiàn)有極限的機(jī)會(huì)【8】。重新設(shè)計(jì)用對(duì)位芳綸纖維配制工程彈性體，可以提高鞋底的摩擦性、抗滑性,抗撕裂性、耐磨性和抗連續(xù)撕裂性能而不損害鞋底膠的柔軟性。 此外，孫宏軍【9】綜合研究了熱塑性彈性體（TPE）的應(yīng)用與發(fā)展。熱塑性彈性體可用標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性塑料加工設(shè)備和工藝進(jìn)行加工成型，如擠出、注射、吹塑等，不需硫化就可制造生產(chǎn)橡膠制品，節(jié)約投資，能耗低，工藝簡(jiǎn)單、加工周期縮短，生產(chǎn)效率高，加工費(fèi)用低，邊角廢料可回收使用，節(jié)省資源，也對(duì)環(huán)境保護(hù)有利。熱塑性彈性體的

10、缺點(diǎn)和不足包括：加工前需進(jìn)行干燥，在高溫下易軟化，耐熱性不如橡膠，隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用范圍受到限制，同時(shí)，壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差，價(jià)格上也往往高于同類的橡膠。但總的說來，TPE 的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中。TPU 是熱塑性彈性體中最重要的一大類。TPU 材料是從PU 即聚酯和聚醚兩種原材料聚合反應(yīng)后得到的新一代膠塑材料。TPU 材料具有極為優(yōu)越的性能， 沖擊強(qiáng)度極大， 達(dá)1000MPa 以上；其拉伸強(qiáng)度達(dá)50MPa，拉伸伸長(zhǎng)率500以上；玻璃化溫度達(dá)150；其磨耗值極低，在0035以下；耐油性好，長(zhǎng)期在油中浸泡不變質(zhì)；彈性好，比橡膠高數(shù)倍；其

11、表面光潔度好；耐磨損，耐折斷好，TPU 的管子可以來回折彎5 萬次不變形，TPU 做鞋底可以折彎2 萬次不斷裂。TPU 是繼橡膠、PVC、SBS 之后的第四代鞋底材料。它具有更大的彈性和更出色的機(jī)械力學(xué)強(qiáng)度，具有更優(yōu)良的耐磨性、抗斯裂性、彎曲性和更強(qiáng)的磨擦性，已經(jīng)成為各種要求極高的專用鞋鞋底和鞋面材料，如足球鞋、冰刀鞋、登山鞋、工作鞋等。 王錦成等【10】進(jìn)一步研究了助劑對(duì)抗黃變鞋用熱塑性聚氨酯彈性體的影響。，現(xiàn)有的熱塑性聚氨酯(TPU)鞋膠被光照射時(shí)間過長(zhǎng)或被氧化后，粘接邊緣就會(huì)變黃，這在很大程度上限制了聚氨酯在TPU 鞋膠生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用。他們采用一步法合成了抗黃變鞋用熱塑性聚氨酯彈性體，

12、研究了助劑對(duì)抗黃變鞋用熱塑性聚氨酯彈性體的影響。結(jié)果表明：添加適量助劑可提高鞋用熱塑性聚氨酯彈性體的抗黃變性能，并能有效延緩鞋用熱塑性聚氨酯彈性體的光老化速度，而對(duì)其他性能影響極小。當(dāng)熱塑性聚氨酯(TPU)的助劑添加量為聚酯二元醇質(zhì)量的1.5%（助劑加入可減慢TPU 光老化速度。但助劑添加量不宜過大，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1.5%，雖可提高TPU的黃變等級(jí)，但對(duì)T P U 膠液的黏度、剝離強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率都有很大影響。），紫外線吸收劑、自由基捕獲劑、抗氧劑質(zhì)量比為4:2:1 時(shí)，TPU 的綜合性能最佳。2.2其它聚氨酯彈性體鞋用材料的研究進(jìn)展王錦成等【11】研究了聚氨酯彈性體有機(jī)蒙脫土納米復(fù)

13、合材料。他們認(rèn)為，納米材料由于其極大的比表面而產(chǎn)生一系列特有效應(yīng)小尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等, 為聚氨酯彈性體應(yīng)用開辟了廣闊的前景。將無機(jī)填料添加到聚氨酯彈性體中, 可起到增強(qiáng)和使其耐磨性得到進(jìn)一步提高的作用, 然而此過程常以損失材料的加工流動(dòng)性和物理機(jī)械性能為代價(jià)。只有將無機(jī)填料的尺寸盡可能細(xì)小化, 才能使這種損失得到一定程度上的緩解。通過比較，他們選擇了蒙脫土作為無機(jī)填料。聚氨酯彈性體蒙脫土納米復(fù)合材料具有以下幾方面的特點(diǎn)：1.制備工藝經(jīng)濟(jì)實(shí)用。一般采用插層復(fù)合技術(shù)使蒙脫土中的結(jié)構(gòu)片層均勻分散到聚氨酯基體中, 這種技術(shù)不需要投資新的昂貴設(shè)備, 工藝簡(jiǎn)單。2.物理力學(xué)性能優(yōu)異。插層復(fù)

14、合技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)聚氨酯基體與無機(jī)物分散相在納米尺度上的復(fù)合, 所得的納米復(fù)合材料能夠?qū)o機(jī)物的剛性、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與聚氨酯彈性體的韌性、可加工性及介電性完美結(jié)合起來。3.加工性能優(yōu)良。聚氨酯納米復(fù)合材料熔體強(qiáng)度高, 結(jié)晶速度快, 熔體粘度低, 因此加工性能優(yōu)良, 對(duì)聚氨醋彈性體蒙脫土納米復(fù)合材料的實(shí)用化具有重要意義。與一般微觀復(fù)合材料相比, 含有少量蒙脫土的聚氨酯彈性體蒙脫土納米復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。良好的性能、簡(jiǎn)單的加工工藝和低廉的價(jià)格使其在制鞋工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。陳罘果等【12】研究了納米雙透效應(yīng)彈性體鞋材。目前許多鞋廠所用的彈性體材料大部分采用發(fā)泡EVA片材、乳膠海綿、

15、PU發(fā)泡材料及橡膠發(fā)泡等材質(zhì), 這些材料的優(yōu)點(diǎn)價(jià)格低、原料充分缺點(diǎn)是材料本身含有大量的污染因子, 使鞋內(nèi)環(huán)境受到嚴(yán)重污染, 并且沒有抗菌、除臭、吸濕、透氣的功能。由于把人們開發(fā)新產(chǎn)品的目光直接放在款式、幫面和底紋上, 因此, 近幾年來對(duì)于墊襯材料的研究沒有新的進(jìn)展。他們研究了納米復(fù)合材料改性的雙透效應(yīng)彈性體, 研制出了具有透氣、吸水性能, 并在自然狀態(tài)下,使吸附的水份和氣體透過高分子聚合體內(nèi)的微孔通道, 并在受到外力作用時(shí), 產(chǎn)生變形, 若除去外力后, 變形隨即消失的納米雙透效應(yīng)彈性體。其應(yīng)用使鞋的附加值提高增加了科技含量，改變鞋內(nèi)穿著環(huán)境, 達(dá)到抗菌除奧的衛(wèi)生目的。, 因該材料生產(chǎn)旅料和產(chǎn)的

16、限制, 其成本略高,所具有長(zhǎng)效抗菌、除奧、吸濕、解吸和減屁功能、都優(yōu)于EVA、乳膠海綿等材料, 也是EVA等材料的替代材料, 雖然給傳統(tǒng)鞋每只增加0.5元的成本,但對(duì)鞋的性能給予很大的改善, 對(duì)于開發(fā)鞋類新產(chǎn)品和高功能有極其重要的意義。3 應(yīng)用產(chǎn)品介紹近年來,在國(guó)內(nèi)鞋業(yè)出口貿(mào)易和汽車工業(yè)等強(qiáng)勁拉動(dòng)下,國(guó)內(nèi)TPU 呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的發(fā)展勢(shì)頭,歐美等地區(qū)和臺(tái)灣省紛紛在中國(guó)大陸投資建廠或擴(kuò)產(chǎn)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)也掀起了一股TPU 投資熱。據(jù)有關(guān)消息透露,僅浙江省2004年投資TPU生產(chǎn)基地大大小小已有2030 多家,其總產(chǎn)能不低于2 萬3 萬t/ a ;山東煙臺(tái)萬華股份有限公司已建成了1 萬t/ a 規(guī)模的

17、TPU 生產(chǎn)線,于2006 年擬擴(kuò)大到116 萬t/ a 生產(chǎn)規(guī)模;吉林賽諾斯化工有限公司的6000t/ a TPU 生產(chǎn)裝置擬于今年正式投產(chǎn);江蘇昆山宇田樹脂有限公司正在籌建7000t/ a TPU 生產(chǎn)廠;江蘇沃斯汀股份有限公司已建成3000t/ a 的TPU 生產(chǎn)線; 福建晉江已引進(jìn)了1 條3000t/ a 的TPU 生產(chǎn)線。國(guó)內(nèi)其他省市,如廣東、上海、安徽和河南等市也已建成或正在籌建、擴(kuò)建較大生產(chǎn)規(guī)模的TPU 生產(chǎn)裝置。由此,在中國(guó)大陸已形成了TPU 生產(chǎn)“三足鼎立”(歐美等國(guó)家、臺(tái)灣省、國(guó)內(nèi)企業(yè)) 的發(fā)展態(tài)勢(shì)。這將有力推動(dòng)我國(guó)TPU 技術(shù)水平的快速提高,同時(shí)也加劇了國(guó)內(nèi)TPU 競(jìng)爭(zhēng)的

18、局面?！?4】國(guó)內(nèi)外各種聚氨酯鞋材種類之多可謂汗牛充棟，這里只簡(jiǎn)要介紹幾種較有代表性且與本文有關(guān)的產(chǎn)品。3.1國(guó)內(nèi)聚氨酯彈性體鞋材TPU 發(fā)泡鞋底目前國(guó)內(nèi)大部分PU 鞋底采用交聯(lián)型PU 發(fā)泡材料, 此材料不易回收; 而歐美先進(jìn)國(guó)家已采用TPU 發(fā)泡材料作為PU 鞋底。此種鞋底質(zhì)輕、加工簡(jiǎn)易、可回收,有利于降低成本,目前國(guó)內(nèi)的TPU 發(fā)泡底材料已處在開發(fā)應(yīng)用階段,該材料將具有廣闊的應(yīng)用前景。蒙脫土納米復(fù)合材料上海合成樹脂研究所的蔡榮欣等采用聚氨酯本體預(yù)聚法, 將有機(jī)蒙脫土分散在聚多元醇中與二異氰酸酯反應(yīng)合成預(yù)聚物, 然后與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)再澆鑄成試樣, 所得自組裝聚氨酯蒙脫土納米復(fù)合材料具有特別高的強(qiáng)

19、度。中科院化學(xué)所馬繼盛等采用插層聚臺(tái)法合成了綜合力學(xué)性能優(yōu)異的聚氨酯蒙脫土納米復(fù)合材料。X一衍射結(jié)果表明, 蒙脫土以平均層間距不小于4.5nm的寬分布分散在聚氨酯基體中。填充7.5%左右的蒙脫土, 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度高于純聚氨酯基體的2倍, 斷裂伸長(zhǎng)則高于純PU基體的4倍以上。熱失重分析表明, 聚氨酯蒙脫土納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能略有提高。徐榮靜等采用共沸法制備有機(jī)蒙土, 通過分析佑算了有機(jī)蒙脫土中吸附水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為8.3%, 而結(jié)構(gòu)水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.1%。采用兩步法原位聚合制備了聚氨酯有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料, 表征了其形態(tài), 并分析了該體系的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和物理機(jī)械性能11. 納米雙透效應(yīng)彈

20、性體鞋材前文所敘述的陳罘果等開發(fā)了納米復(fù)合材料改性的雙透效應(yīng)彈性體, 目前已經(jīng)成功運(yùn)用到制鞋領(lǐng)域,并起到積極效果, 彌補(bǔ)了彈性墊襯材料存在的缺陷, 填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)墊材市場(chǎng)的空白。3.2國(guó)外聚氨酯彈性體鞋材 傳統(tǒng)的鞋底料預(yù)聚體粘度相當(dāng)高,加工時(shí)要求升溫以降低粘度。為了克服這一不足,Bayer 公司開發(fā)了一種可用于水發(fā)泡的聚醚型聚氨酯預(yù)聚體,商品名為Mondur MA22903。該預(yù)聚體NCO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19 % ,在室溫下其粘度接近于400 mPas ,與NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)相近的聚酯型聚氨酯預(yù)聚體相比,該體系不易結(jié)晶,配方可調(diào)范圍較寬。根據(jù)不同需求,用一種聚醚多元醇就能生產(chǎn)出高、中、低回彈的鞋底,也可以

21、使用同一種聚醚多元醇組分,僅改變用于生產(chǎn)預(yù)聚體的聚醚多元醇的量,在較寬范圍內(nèi)調(diào)整微孔聚氨酯彈性體的硬度,而不影響耐磨性、拉伸性能和其它物性。【16】 Dow化學(xué)公司推出的PellethaneTM加低黃變指數(shù)熱塑性聚氨酯（TPU）彈性體, 據(jù)稱可提供極好的顏色特性和美觀特性、耐候性及加工特性。該產(chǎn)品因具有透明、抗摩擦、良好的拉伸強(qiáng)度和抗化學(xué)性, 以及優(yōu)異的可加工性, 使其適用于多種領(lǐng)域, 如汽車、模塑制品、包裝、制鞋、電線和電纜等。良好的顏色特性據(jù)稱有附加的優(yōu)點(diǎn), 包括可增加最終制品的色度、通過減少UV穩(wěn)定劑用量來節(jié)約成本。良好的耐候性和改善的熱穩(wěn)定性對(duì)于高熱應(yīng)用, 以及那些需再次研磨的應(yīng)用是有

22、利的?！?3】 Dow 化學(xué)公司研制的Voralast耐水解聚醚型聚氨酯彈性體和水發(fā)泡泡沫。該類聚醚型聚氨酯產(chǎn)品價(jià)格比聚酯型聚氨酯低。在產(chǎn)品性能上,手感類似橡膠;重量比典型橡膠制品輕60 %;耐磨性等同或優(yōu)于聚酯型聚氨酯產(chǎn)品和硫化橡膠,且與硬度和密度無關(guān),這與耐磨性隨密度和(或) 硬度的增加而下降的傳統(tǒng)聚氨酯制品不同;耐滑性優(yōu)良,同常規(guī)合成橡膠相比行走較安全;耐久性杰出;低溫(如- 30 ) 撓曲性能好,即使對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)和厚鞋底產(chǎn)品也能保持良好的撓曲性。這種產(chǎn)品達(dá)到了具有橡膠特征的“準(zhǔn)彈性體”泡沫要求,可以應(yīng)用于雙密度鞋體系,能夠容易地根據(jù)特定需求進(jìn)行調(diào)整。該產(chǎn)品室溫下是低粘度液體,便于在高壓

23、機(jī)中加工,脫膜時(shí)間可達(dá)到30 s。Dow 化學(xué)公司Voralast 產(chǎn)品的推出,推動(dòng)了微孔聚醚型聚氨酯彈性體的發(fā)展,滿足了重量輕、性能高、變化快的流行鞋市場(chǎng)的需求【16】Adidas和BASF公司歷經(jīng)4年共同開發(fā)了熱塑性聚氨酯（TPU）鞋底, 將這種鞋底運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)鞋上, 可以大大減少奔跑中的阻力, 將腳跟受到的地面沖擊力轉(zhuǎn)移到前腳掌化為彈力提高速度,將取代EVA成為運(yùn)動(dòng)鞋鞋底材料的主流?！?5】 Chang。等首先采用三種插層劑對(duì)蒙脫土進(jìn)行改性, 然后與聚氨酯進(jìn)行插層聚合, 得到的聚氨酯有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定和力學(xué)性能, 但其透氣性能下降。11巴斯夫公司推出的Elastopan

24、系列改性聚酯多元醇這是一種常溫下為液體的材料, 由作為鞋底料據(jù)稱其加工性能和物理機(jī)械性能均較一般的聚酯體系好。美國(guó)莫貝公司推出的Bayflex系列改性聚酯型聚氨酯微孔彈性體鞋底料。這種聚醋系列可用于運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的中底和外底。兩層鞋底壓模成型, 無需粘結(jié), 省工省時(shí), 提高生產(chǎn)率, 又對(duì)環(huán)境無污染。這種鞋底還具有極好的吸震耐磨性能?！?】4 應(yīng)用展望聚氨酯彈性體作為一類綜合性能優(yōu)良的高分子材料，其在鞋材領(lǐng)域的應(yīng)用必然越來越廣，作用越來越顯著，地位越來越重要。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

25、是聚氨酯鞋底市場(chǎng)的兩個(gè)主要需求。此外,提高回彈性和耐久性也是重要的，這主要運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)鞋方面。現(xiàn)代體育運(yùn)動(dòng)需要不同的運(yùn)動(dòng)鞋。對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋鞋底共同的要求就是要具有良好的摩擦力、良好的吸收震蕩性、良好的耐久性,同時(shí)也要求重量輕、式樣新穎,以吸引消費(fèi)者。運(yùn)動(dòng)鞋鞋底通常是由幾個(gè)部件構(gòu)成。外底需堅(jiān)固,具有良好的撓曲性、耐滑性和耐磨性;中底為輕質(zhì)泡沫,提供彈性和舒適性;鞋底的第三個(gè)組成部分是鞋墊,它也是輕質(zhì)微孔材料制成的,除了要求具有彈性、透氣性和耐久性外,還要有耐濕抗菌作用。聚氨酯彈性體光降解與變色問題也有待解決?！?6】事實(shí)上，前文所提及的納米雙透效應(yīng)彈性體鞋材和助劑對(duì)抗黃變鞋用熱塑性聚氨酯彈性體的影響研究就為這兩大方向的問題的解決提供了很好的思路。此外，聚氨酯彈性體鞋材還將向納米復(fù)合性材料和環(huán)保性材料方向發(fā)展。聚氨酯有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料已然投入使用，而國(guó)家實(shí)行的節(jié)能減排戰(zhàn)略不僅要求材料本身的環(huán)保，更要求生產(chǎn)過程中的環(huán)保。這都為相關(guān)企業(yè)帶來了巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在中國(guó)聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)主持制定的“十五”及2015 年規(guī)劃建議中,把研究開發(fā)聚醚型和聚酯2聚醚共聚型