ETPU，即發(fā)泡的熱塑性聚氨酯彈性體，俗稱爆米花，首款ETPU——Infinergy是巴斯夫2007年開(kāi)發(fā)的，并應(yīng)用于2015年阿迪達(dá)斯第一款UltraBOOST上。
隨后幾年阿迪達(dá)斯陸陸續(xù)續(xù)出了BOOST系列，可能大家也發(fā)現(xiàn)了，他們都有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是由于工藝受限，他們的中底幾乎都是白色的。
除了阿迪達(dá)斯，國(guó)外的圣康尼、亞瑟士、彪馬以及國(guó)內(nèi)的安踏、特步、喬丹等等，都有用爆米花作為中底的鞋款，無(wú)一例外，他們的中底幾乎都是白色的，就算有些鞋款有顏色，那也是外表有顏色，是涂覆上去的，穿久了會(huì)掉色，而這多多少少會(huì)影響消費(fèi)者穿著體驗(yàn)。
更多其他品牌爆米花中底鞋款，可查看：除了阿迪達(dá)斯的Boost，還有哪些采用E-TPU的鞋材黑科技
而色彩作為彰顯時(shí)尚和個(gè)性的重要手段之一，只有白色未免單調(diào)了點(diǎn)，這不僅限制了TPU的更多應(yīng)用，也限制了風(fēng)格多樣的鞋款設(shè)計(jì)。加上人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，對(duì)時(shí)尚的追求、個(gè)性的彰顯，開(kāi)發(fā)顏色風(fēng)格多樣的鞋底變得十分有必要。
所以，今天我們要討論的是，除了白色，爆米花中底還有沒(méi)有其他顏色？答案是有的。
彩色ETPU的制備方法
在說(shuō)彩色ETPU發(fā)泡鞋材之前，我們先說(shuō)一說(shuō)彩色EVA發(fā)泡鞋材的制備工藝，主要有兩種。
一是把顏料與EVA顆粒、助劑、填料、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑等低溫高混、開(kāi)煉、擠出造粒，顆粒料在模具中加熱發(fā)泡或二次模具定型，從而制備彩色EVA發(fā) 泡鞋材。
二是把顏料復(fù)合入EVA發(fā)泡體系，通過(guò)注塑發(fā)泡工藝一次成型成彩色EVA 發(fā)泡鞋材，尤其是EVA發(fā)泡涼鞋。
彩色EVA發(fā)泡材料賦予運(yùn)動(dòng)鞋豐富的顏色搭配以及良好的設(shè)計(jì)能力。
圖 彩色EVA球，源自網(wǎng)絡(luò)
在這里需要注意的是，EVA發(fā)泡基本都采用化學(xué)發(fā)泡，并且需要交聯(lián)。對(duì)于TPU來(lái)說(shuō)，和EVA類似的染色方法也是可行的，同樣需要化學(xué)發(fā)泡和化學(xué)交聯(lián)，但這會(huì)出現(xiàn)不環(huán)保、泡孔結(jié)構(gòu)粗糙、密度大、膨脹倍率低等問(wèn)題。
而性能優(yōu)異的爆米花ETPU是通過(guò)超臨界發(fā)泡工藝制備的，因此以下關(guān)于染色工藝的討論中所用到的ETPU均為超臨界發(fā)泡工藝所制備。
目前彩色ETPU發(fā)泡鞋材的已知制備方式有兩種：顏料直接染色TPU發(fā)泡珠粒以及引入染色多元醇制備彩色TPU后發(fā)泡。
一、顏料直接染色TPU發(fā)泡珠粒
顏料直接染色TPU發(fā)泡珠粒會(huì)存在一個(gè)最大且難以解決的問(wèn)題：顏料容易發(fā)生遷移從而導(dǎo)致成品存在較大色差。特別是，后續(xù)成型工藝如果是水蒸氣模塑成型，其加熱過(guò)程會(huì)進(jìn)一步使得顏料發(fā)生界面遷移，最終加重色差問(wèn)題。
為了解決色差問(wèn)題，開(kāi)發(fā)者們最初主要采用高壓流體低溫浸漬、短時(shí)間加熱發(fā)泡等工藝來(lái)避免顏料的遷移，這可制備顏料均勻分散在聚合物表面和基體中的彩色TPU發(fā)泡珠粒。
但這樣得到的彩色TPU發(fā)泡珠粒成本較高，后續(xù)水蒸氣模塑成型仍會(huì)導(dǎo)致色差的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
為了避免這種情況，開(kāi)發(fā)者們決定后續(xù)成型工藝不采用水蒸氣模塑成型，而是采用PU膠粘成型，于是顏料直接染色制備彩色TPU發(fā)泡鞋材的工藝發(fā)展為：
①顏料和PU預(yù)聚體在在混料室高速混合；
②將①混合好的PU預(yù)聚體和TPU發(fā)泡珠粒高速混合后，注入相應(yīng)的模具；
③合上模具，將模具放置于循環(huán)烘道中加熱固化；
④打開(kāi)模具，將粘結(jié)成型體材料取出，并放置在烘干室中進(jìn)一步固化。
這樣可得到內(nèi)外均勻染色的彩色ETPU鞋中底，且質(zhì)地柔軟、拉伸和撕裂強(qiáng)度高，但綜合性能有所下降，PU膠的加入也會(huì)增加重量，我們從下圖可以看到顆粒間有明顯間隙，能看到膠水粘合痕跡。
圖 膠粘成型彩色ETPU鞋中底，源自國(guó)盛新材料
二、引入染色多元醇制備彩色TPU后發(fā)泡
顏料直接染色容易發(fā)生界面遷移導(dǎo)致色差，在混合過(guò)程中還容易出現(xiàn)團(tuán)聚、不均勻等問(wèn)題，既然后續(xù)工藝問(wèn)題難以解決，那不妨從材料源頭去解決問(wèn)題。
于是開(kāi)發(fā)者們想到引入染色多元醇來(lái)制備彩色TPU顆粒，再進(jìn)行后續(xù)工藝。該方法步驟為：
①染料(尤其是無(wú)機(jī)染料)均勻的分散到聚合物多元醇中，制備染色多元醇；
②將染色多元醇與擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯進(jìn)行共聚合成彩色TPU顆粒；
③用彩色TPU顆粒進(jìn)行超臨界發(fā)泡、水蒸氣模塑成型，最終制得彩色ETPU鞋中底。
其制得的彩色TPU顆粒特征主要有兩個(gè)。
一是染料以分子狀態(tài)的形式均勻地分散到TPU顆粒內(nèi)部，避免了采用染料與固體TPU顆粒直接混合造粒的方式時(shí)，染料存在分散差的問(wèn)題。
二是借助硅烷偶聯(lián)劑的偶合作用，將染料分子嫁接到TPU分子鏈上，實(shí)現(xiàn)了在后續(xù)TPU顆粒發(fā)泡過(guò)程中染料可以隨著TPU分子鏈的膨脹拉伸進(jìn)行同步的分子移動(dòng)，同時(shí)避免了在高溫高壓和有水的環(huán)境下染料在TPU顆粒內(nèi)部的界面迀移。
圖 紅色TPU顆粒，源自美瑞新材
最后，除了以上兩種方法，據(jù)說(shuō)因?yàn)榧尤胗猩嘣紝?dǎo)致設(shè)備不好清洗，就還有對(duì)TPU加入色母進(jìn)行改性的手段，不過(guò)該方法沒(méi)有更多的公開(kāi)資料，只能放兩張產(chǎn)品圖給大家看下就好。
圖 水蒸氣成型紅色ETPU鞋中底，源自國(guó)盛新材料
圖 黑色爆米花中底跑鞋，源自喬丹某貓官網(wǎng)
以上就是目前小編已知的彩色爆米花ETPU鞋中底的染色工藝最新進(jìn)展。總的來(lái)說(shuō)，由于染色組分的加入，彩色ETPU的綜合性能始終要比白色ETPU略差一些，這可能也是阿迪達(dá)斯一直沒(méi)有出其他顏色爆米花鞋中底的原因吧。至于以后會(huì)不會(huì)出現(xiàn)譬如將有色基團(tuán)引入TPU分子鏈等改性手段，那就不好說(shuō)了。
鑒于小編獲取相關(guān)信息的能力有限，因此如您有不同意見(jiàn)或有所補(bǔ)充，歡迎進(jìn)我們鞋材交流群交流和指正！
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