運動鞋橡膠底的材料及工藝介紹

【橡膠技術網 - 鞋材】

人們生活水平的提高，人們物質和精神上的需求得到了剛好的滿足。需求得到滿足的人們把身體健康看得俞來俞重，現代生活中的人們漸漸的把體育運動提上了日程，而且趨勢在上升。運動，已經不再是運動員的專利，人人都是運動員，人人都愛運動。一雙好的，適合自己的運動鞋對于愛運動的人們來說是重要的。

現代制鞋業的發展，引發了材料和工藝的革命。材料的選擇是制造一雙好鞋的關鍵環節。大致來說，運動鞋分為外底，中底和鞋面三個部分。這三個部分的選材是不同的。(鞋幫)

在外底的材料中主要是各種橡膠。

[Outsole - 外底]

作用：提供摩擦力及耐磨性，是外部沖擊的第一道防線。 通常有以下幾種材料組成:

 

Carbon Rubber /BRS 1000 - 碳素橡膠

一種耐磨的性能極佳的材料，也是唯一的一種留下印記的橡膠。一般用于跑步鞋上。在橡膠上加入碳纖添加物壓縮而成，耐磨及防滑，增加抓地力．

Solid Rubber - 硬質橡膠

最常用的橡膠。性能穩定，耐磨防滑。常用于籃球鞋、全能鞋上。包含了60%的人造合成橡膠及40%的天然橡膠壓縮而成，耐磨性佳．

硬質橡膠技術及應用

橡膠中配入大量硫黃，經硫化后可得到硬質橡膠。二烯類橡膠如天然膠橡、丁苯橡膠、丁二烯橡膠和丁腈橡膠都能用硫黃硫化制成硬質橡膠。此外，用含有乙烯基的橡膠可在不配合硫黃的情況下，在高溫（200-300℃）、高壓和無氧的條件下，經過長時間加熱制成無硫硬質橡膠。

硬質橡膠在室溫下是黑色角質狀的堅硬物質，具有良好的化學穩定性，室溫下不易老化，具有優良的耐化學藥品和耐有機溶劑的腐蝕性，低的吸水性，很高的拉伸強度和抗折斷強度，并有極好的電絕緣性能。硬質橡膠的主要缺點是脆性大，制品受沖擊時容易碎裂，在日光或紫外色澤不美觀，在使用上亦受一定限制。

硬質橡膠可用于制造電絕緣制品，目前主要用于化工耐腐蝕槽、管、泵的襯里，蓄電池外殼和鋼筆的筆舌。用微孔硬質橡膠制成的膠片大量用于蓄電池中作正、負極的隔板。硬質橡膠還具有特殊的聲樂性能，可做樂器和黑管。硬質橡膠與金屬粘結強度較好，因此常用來作為使軟質橡膠與金屬粘結的粘結的粘結層，制造膠輥、輕載荷實心輪胎及化工襯里等制品。

DRC (Durable Rubber Compound) - 耐磨橡膠

故名思意，是一種堅韌耐用的橡膠。特別適用于網球鞋的制造上。以硬橡膠為主的合成橡膠壓縮而成，耐磨性佳．

 

Gum Rubber / Natural Rubber - 天然橡膠

柔軟卻不夠耐磨。但它極佳的摩擦力被用于制造一些室內運動鞋上，如排球和羽毛球。
以天然橡膠及人造橡膠壓縮而成，柔軟，柔韌性佳．

 

Regrind - 環保橡膠

一種包含了 10 % 的回收橡膠的耐磨材料。能減少橡膠的浪費，并起到環境保護的作用。

 

Duralon - 充氣橡膠

含空氣的橡膠。當受到外力沖擊時，橡膠內的氣體被壓出，具有一定的緩震作用。一種人造軟橡膠，提供質輕，避震效果及增加抓地力．

 

Sticky Rubber - 黏性橡膠

用于健美鞋，攀巖鞋底等，具有良好的防滑作用。(鞋幫)

這里介紹一種西班牙的品牌Boreal，這是個專門生產攀巖鞋的品牌。介紹這個可以剛好的認識黏性橡膠。
自40年前專門之攀巖鞋面世之初，它們所用的鞋底的黏性並不高，直至1988年，當時Boreal無意中留意到一級方程式跑車所用的輪胎的貼地性極高，因而想到用這種高黏性橡膠來制造攀巖鞋，于是，世界第一雙高黏性鞋底的攀巖鞋--〝Fire〞就此面世。

〝Fire〞的面世，大大震動了全世界的攀巖界，因為〝Fire〞的黏性極高，以往極為艱巨的巖壁也一下子邊得容易起來，對于攀巖者的技術大有提升。同時，其他廠商也相繼推出他們的高黏性鞋底，因而開創了高黏性攀巖鞋底的革命。

在今天，Boreal的黏性鞋底已進展至第三代的Fusion S-3。性能方面比以前更為提高，而Boreal也已經晉身為世界首屈一指之攀巖鞋制造商，更是各攀巖好手的不二之選擇。

Fusion S-3高黏性橡膠

Boreal之高黏性鞋底至今已進展至第三代，全新配方的Fusion S-3膠，除了比上一代有更高黏性之外，在耐磨方面也有不俗之表現。

中底主要有橡膠和塑料

[Midsole - 中底]

作用：提供緩 震性、穩定性和彎曲性，是鞋子中最為重要的部分。
EVA - 泡沫材料 輕質、成本底的中底材料。用EVA塑膠粒子先加熱發泡而成，表面粗糙，質地輕．(鞋幫)

 

Phylon - 輕質材料

它由EVA發展而來。重量極輕、質地柔韌、造價稍高的材料。因其會 產生細小的皺紋而易于辨認。
用PHYLON塑膠粒子先加熱發泡再灌入模型加壓冷卻，表面較白且有皺紋，提供質輕及避震性．
采用微孔橡膠及phylon,polyurethane的復合材料，可有效吸收行走時產生的震動，減緩腳底的疲勞。
PHYLON，除了具有一般EVA/PHYLON的吸震功能和橡膠外底的耐磨性能外，重量輕，外觀精致，同時更具備了卓越的反彈性能，提供了良好的能量回歸。我們可以通過彈性實驗來驗證它：相同重量的鋼珠從相同的高度落在不同的PHYLON/EVA上，落在射出PHYLON上的鋼珠反彈高度遠遠超過其它材質。

 

PU(Polyurethane) - 聚氨酯

中底材料中它是最堅韌、強度最高的。光滑、 而且有一種橡膠的質感。這是在中底中利用最廣泛的材料，也是最重要的材料。因為在這個材料本身的基礎上由自身衍變或是與其他材料的結合，而產生出了新的材料。所以這個材料對于運動鞋制造工藝是非常重要的！

PU泡溶成膠狀再灌入模型加熱使發泡，表面平滑，時間久會變黃及腐蝕，提供避震及穩定性．
聚胺酯的基本用途

1：服裝運動用品

聚氨酯改變了服裝的風格，在我們的生活里發揮著作用。其代表產品有舒適、柔軟、具伸縮性及彈性設計自由的氨綸彈性纖維。除了被用于女士化妝用的粉撲、連褲襪、襪子以外，還用于滑雪衫，游泳衣等方面,其驚人的伸長性得到最大限度地利用。在滑雪，游艇等運動用品方面，聚氨酯涂料以其優良的耐磨耗及耐侯性而被選用。具有輕質，富于良好耐磨耗性的硬質泡沫用作滑雪板和沖浪板等的芯材，具有優良彈性和耐磨耗性的聚氨酯彈性體被用作運動鞋的鞋底。

2：生活用品

在居室用品方面，聚氨酯應用制品展示著其舒適性。聚氨酯涂料使家具、鋼琴等樂器的表面具有美麗的光澤，起著牢固的保護作用。軟質泡沫被用作最常用的坐墊材料以及分散人體壓力的健康被褥。在廚房用品方面，硬質泡沫應用于電冰箱等的隔熱材。與塑料薄膜具有良好接著性的聚氨酯樹脂被用作食品包裝用膠粘劑。還有在凈水器的密封材、尿布及生理用品等方面的應用。對人體無害的聚氨酯彈性體在其用途方面也正在擴大。此外,在我們的生活中，聚氨酯人造革，合成革，發泡體等被制成包和鞋等，以其自然的風格和耐久性博得好評。

聚氨酯的分類

　　按加工工藝分：混煉膠（M-PUR）、澆注膠（C-PUR）、熱塑型（T-PUR）三類。

　　混煉膠--采用聚醇和異氰酸酯反應制得固體生膠狀聚合物，然后利用傳統工藝加工成型。

　　澆注膠--采用聚醇和異氰酸酯、擴鏈劑等配合劑經二步或一步法合成線型液態聚合物，加工時澆注于模具中，進行加熱、熟化使其轉化為具有一定網狀結構的橡膠狀固體。該法具有許多優點，發展速度較快。

　　熱塑型--采用聚醇和異氰酸酯反應生成線型聚合物，加工成顆粒狀固體，具有熱塑性。采用熱塑性塑料的加工設備和工作程序直接生產出成品。該法在聚氨酯橡膠中發展速度最快。該類橡膠的缺點是耐油、耐熱性能差，機械力學性能不如C-PUR。聚氨酯橡膠的特點-較強的抗磨耗性能，優異的力學機械性能，硬度范圍適應大，很寬的模量范圍，耐油、耐低溫性能較好，抗輻射、耐臭氧性能優良。

熱塑性聚氨酯橡膠（TPU）

主要有異氰酸酯、聚醇和二醇或二胺類擴鏈劑三類基礎原料進行加成反應的產物。在T-PUR的合成中，對異氰酸酯的選擇應注意以下幾點：

1、使用結構對稱的異氰酸酯

2、異氰酸酯的水解氯含量應控制在0.0001%~0.02%范圍中為宜。含量太高，反應太慢，成型時間長，表面不光滑；含量太低反應太快，產品有裂紋。

3、 有害異構體含量少。

　　在T-PUR的生產中，為適應加工工藝要求或改善某些性能，配方中可加入適量的催化劑、潤滑劑、阻燃劑等助劑。常用的潤滑劑有硬脂酰胺等硬脂酰鹽，加入量為T-PUR總量的0.3%~0.5%。大多數T-PUR的合成中，-NCO/-OH的比例多控制在0.97~1.05的范圍內。

相關技術文章閱讀：

混煉膠的投料順序及工藝標準

橡膠混煉與膠料停放注意事項

混煉膠料加工的幾個問題