這里說的爆米花并非真正的爆米花,而是形態與爆米花有幾分相似的發泡熱塑性聚氨酯E-TPU材料。
世界上首款發泡熱塑性聚氨酯(E-TPU)Infinergy是BASF于2007年開發的。發泡熱塑性聚氨酯是一種結晶型物理發泡材料,無毒無味、可降解,更環保;具有高強度耐熱性,耐磨;減震、輕便舒適、高回彈力、抗菌、透氣,發泡功率可高達10倍。
圖 E-TPU材料與掃描電子顯微鏡圖像顯示封裝在巴斯夫塑料中的微小氣泡
巴斯夫Infinergy?E-TPU材料是于2013年運用于運動鞋中底的黑科技。阿迪達斯采用巴斯夫Infinergy?研制出了具有卓越彈性和減震特性的革命性跑鞋 Energy Boost,其最大的亮點在于每一雙跑鞋的核心元素——中底。發泡微球制成的中底可有效吸收跑步過程中對足部的沖擊,為足部提供良好的減震性能。材質的高回彈效應可回饋大量能量,為跑步者帶來獨一無二的跑步體驗。
相比傳統的EVA中底,E-TPU中底采用物理發泡的聚氨酯材料,成型后呈爆米花狀,具有優異的回彈性和形變恢復性,性能也遠超傳統的EVA材質。
E-TPU材料不但輕巧,還能在較大的溫度范圍內保持彈性。即使是在零下20℃的嚴寒下,發泡微球也能確保Energy Boost保持卓越性能;材料的回彈率高達50-55%,壓縮永久形變低;材料性能對溫度變化不敏感,是柔軟的觸感與優良彈性的完美結合。
這種神奇的「爆米花」幫助阿迪達斯在運動鞋領域一路領跑,無論是跑步賽道還是平時出街,處處都是BOOST的身影。
但是E-TPU材料在鞋材領域的用量并不是非常大,究其原因主要是:
(1) E-TPU材料成本相對較高;
(2) 爆米花材料相對來講不容易進行設計,所有款式雷同,阿迪痕跡太重,且與品牌追求原創、科技、質感、差異化等相背離,所以其他大品牌并未主推;
(3) 雖然國產E-TPU材料研發取得一定成果,但相對巴斯夫Infinergy?E-TPU還是有些差距,而巴斯夫與阿迪簽訂了獨家使用合同。
那么除了應用于鞋材領域以外,這種集高回彈、低密度、較寬溫度范圍內的耐久性、耐化學性和輕便性等多種優越特性于一身的密閉彈性顆粒泡沫材料,還應用在哪些地方呢?
總部位于德國科布倫茨(Koblenz)的自行車創新公司Ergon,所生產的自行車座墊中便採用了巴斯夫發泡熱塑性聚氨酯(E-TPU)Infinergy材料。Ergon的自行車座墊由兩個殼體組成,以夾層結構相互隔離,由Infinergy制成的高性能彈性體減震器則以浮動方式固定。
在雅馬哈發動機株式會社推出的05GEN三輪概念車中,巴斯夫的Infinergy被用于輪胎,以增強整體駕乘體驗,而其獨特的蜂窩結構則使車輛呈現出更為引人注目的設計外觀。
圖 05GEN三輪概念車
圖 寧波格林美孚E-TPU材料在輪胎中的應用
3. 汽車內飾填充
相比于高分子樹脂材料、橡膠材料、瀝青阻尼墊片、泡沫、海綿等汽車填充材料,ETPU具有更好的環保安全性、重量輕、彈性好、韌性佳、不變形、耐溫變、抗疲勞等優勢。
有了ETPU(爆米花材料)材料作為緩沖材料,能有效減弱部件與部件、部件與車內物品之間的摩擦和噪音,整體重量也會大大減輕,同時也將有利于NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)抑制水平,減少有害氣體排放,是防震阻尼及座椅填充材料的完美選擇。
圖 E-TPU材料應用于汽車座椅填充,圖片來自燕輝科技
4. 船舶擋泥板和緩沖元件
E-TPU制成的混合擋泥板壓縮永久變形非常小,同時保持高耐用性和強度。
圖 E-TPU制成的船擋泥板和緩沖元件
鄧祿普和巴斯夫合作,使用了E-TPU材料推出高性能網球拍。Sonic Core位于球拍的兩點和十點區域,采用Infinergy?制造Sonic Core,能夠同時具有高性能及舒適性。
鄧祿普(Dunlop)的材料測試表明,與鄧祿普原來采用的Sonic Core材質相比,其回彈高度增加了46%,球拍出球速度提高了2%。除了卓越的回彈性能外與標準碳纖維球拍相比,Infinergy?材料還具有令人印象深刻的阻尼特性,可以減少37%的振動。
1. 運動跑道及兒童專用防護地坪
巴斯夫發泡熱塑性聚氨酯(E-TPU)Infinergy?SP賦予跑道卓越的回彈性和緩沖性,能夠很好地吸收沖擊力,同時巴斯夫Infinergy SP結合了熱塑性聚氨酯(TPU)與普通泡沫的優點,其閉孔顆粒泡沫的吸水率極低,特別適合用于運動場地。
圖 巴斯夫和都佰城推出全球首條通過IAAF認證的全聚氨酯結構E-TPU跑道
圖 巴斯夫展出的E-TPU材料全塑型跑道及兒童專用防護地坪
E-TPU材料還可用于沙發、床墊等家具的填充。
圖 E-TPU用作家具填充物,圖片來自燕輝科技
隨著“爆米花”鞋材黑科技走紅,以及E-TPU材料應用領域擴大,為滿足日益增長的市場需求,除了巴斯夫擴產以外,很多國內材料企業也投入到E-TPU材料的研發當中,并取得了不錯的成效。
1. 巴斯夫擴大E-TPU產能,臺灣彰化工廠啟用新產線
2018年9月,為滿足日益增長的E-TPU需求,巴斯夫在位于臺灣的彰化生產基地中正式啟用全新的Infinergy? 生產設施,生產該公司開發的世界上首款發泡熱塑性聚氨酯(E-TPU)Infinergy?。
2. 中小學塑膠跑道國家強制性標準將實施,格林美孚“爆米花E-TPU”新材料受青睞
由教育部教育裝備研究與發展中心起草的《中小學合成材料面層運動場地》GB36246-2018塑膠跑道國家強制性標準即將于2018年11月1日正式實施。也讓格林美孚研發生產的新材料E-TPU變得炙手可熱。
目前格林美孚已經收到不少訂單,其中已簽約50噸,正在洽談合作的有150-200噸左右。特別是在新標準實施后,E-TPU在跑道行業的應用將會迎來爆發式增長。
3. 美瑞新材料E-TPU產量可達1000余噸,煙臺成全國最大ETPU生產基地
11月6日,網上報道,位于山東煙臺開發區的美瑞新材料股份有限公司目前擁有ETPU專利授權保護并量產,每年產量可達1000余噸,產量居全國首位。借助專利授權,美瑞新材料股份有限公司成功打破了全球化工大鱷巴斯夫的E-TPU生產“洋壟斷”,煙臺也因此成為全國最大E-TPU生產基地。
據悉,美瑞新材料股份有限公司的E-TPU新材料,已廣泛應用于puma、喬丹、特步等國內外高端運動品牌。
4. 全球首條巴斯夫E-TPU塑膠跑道在上海竣工
2017年8月,全球首條采用巴斯夫發泡熱塑性聚氨酯 (E-TPU) 特殊規格 Infinergy? SP 建造的跑道近日在上海美國學校(SAS) 竣工,為學生帶來更安全、更舒適的運動體驗。
5. 寧波材料所與國盛新材料在TPU發泡鞋材應用方面取得系列進展
2015年3月以來,寧波材料所與國盛新材料與美國運動品牌FILA和跑鞋品牌圣康尼Saucany合作,生產了多款新款式爆米花鞋。
隨后,國盛新材料設計搭建了產業化生產設備,實現了2000噸/年發泡珠粒材料和3萬雙/天發泡珠粒中底的量產能力。
艾邦建有發泡產業鏈交流群,群中有原料廠家撫順石化、JSP、巴陵石化等,改性廠家無錫會通、中廣核俊爾、昊智新材料等,制品廠家富順新材、華祥汽車、深圳好米等,設備廠家德國庫爾特、東莞巴赫、翡柯機械等業界朋友,歡迎掃碼加入:
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第五屆鞋材彈性體高峰論壇邀請函
Thefifthshoe material elastomer Summit Forum
(2019年3月29日 星期五)
晉江愛樂國際酒店
暫定議題
序號 |
議題(包含不限于以下) |
嘉賓(征集中) |
1 |
彈性體超臨界流體發泡研究與應用 |
青島科技大學 |
2 |
2018晉江鞋材總結及趨勢 |
泰亞股份 |
3 |
鞋材未來發展暢想 |
品牌鞋企 |
4 |
PEBAX材料在運動鞋上的應用 |
阿科瑪 |
5 |
鞋材發泡機械設備開發創新 |
設備企業 |
6 |
運動鞋材料研發心得 |
鞋材加工 |
7 |
交聯劑技術與應用 |
阿克蘇諾貝爾 |
8 |
戶外運動鞋材料研發進展 |
vibram |
9 |
一款新緩沖材料介紹 |
鞋材企業 |
10 |
新型環保鞋材開發 |
待定 |
11 |
國產運動鞋黑科技之路 |
品牌鞋企 |
12 |
鞋材低收縮高回彈原理以及應用 |
中科院化學所 |
13 |
熱塑性復合材料在鞋材上的應用 |
待定 |
14 |
丙烯基彈性體在鞋材上開發進展 |
埃克森美孚 |
15 |
減震和緩沖材料的解決方案 |
原料企業 |
16 |
鞋材性能平衡與選擇 |
品牌鞋企 |
17 |
TPU材料在鞋材應用趨勢 |
TPU企業 |
18 |
EVA輕質發泡技術與工藝 |
國立科技 |
19 |
SEBS在鞋材中的應用 |
待定 |
20 |
POE在鞋材中的應用 |
待定 |
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