根据贝哲斯咨询发布的报告，2023年，全球运动鞋市场规模达到5623.22亿元（人民币），中国运动鞋市场规模达2863.91亿元，报告预测至2029年，全球运动鞋市场规模将会达到7800.83亿元，预测期间内将达到5.13%的年均复合增长率。
其中，中底是运动鞋的核心部分，起着至关重要的作用，它位于鞋大底和鞋垫之间，主要负责提供缓冲、支撑和能量回馈，也是各大运动品牌核心科技的标志。
中底的材料和设计直接影响着鞋子的舒适性、稳定性和整体性能。本文就来整理关于鞋中底发泡材料的种类及性能。在主材应用方面，EVA稳坐常规运动鞋之位，PEBA是竞技运动鞋常客，TPU、TPEE则填补了中间层。
| 材料种类 | 性能 |
| EVA | 材质轻、易加工，回弹性好 |
| TPU | 拉伸强度高、伸长率大，长期压缩永久变形率低，回弹性好 |
| PEBA | 极高回弹性，柔韧性好，低温抗冲击性优 |
| TPEE | 高回弹性、耐反复疲劳性、低温柔韧性，抗撕裂性 |
| OBCs | 质量轻、回弹性好、质地柔软 |
| EPDM | 提升EVA发泡的回弹性，并带来耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能 |
| SBS | 可带来良好的柔软性，让EVA更富有橡胶触感，且更轻 |
| POE | 可带来良好的拉伸强度，更好的触感， |
| 丙烯基弹性体 | 与EVA进行共混发泡，得到的鞋材产品会有更好的止滑性能 |
| 应变率敏感凝胶材料 | 凝胶材料用来改性EVA，穿着舒适，吸能效果好，降低高强度运动的疲劳度 |
1. TPU
TPU是热塑性聚氨酯弹性体的英文简称，是一种由二异氰酸酯、扩链剂、多元醇组成的嵌段共聚物。
其中多元醇组成的软段表现出柔性和韧性，而二异氰酸酯作为硬段，赋予材料硬度和刚性，并且硬段结晶后作为物理交联点，使TPU表现出高弹性。
TPU分子链结构示意图
因此TPU具有拉伸强度高、伸长率大，长期压缩永久变形率低等显著优点，而发泡后的TPU即ETPU，会有良好的回弹性，一般泡沫落球回弹值可达到60%。
最早的TPU鞋中底是先将TPU粒子进行超临界发泡，然后将粒子通过水蒸气成型工艺粘结在一起，俗称爆米花中底，案例如阿迪达斯的Boost科技，索康尼胜利18、特步动力巢等。
阿迪达斯的Boost科技
索康尼 胜利 18
特步动力巢
随着技术的发展，TPU鞋中底的制备工艺有了新的变化，还可以通过超临界板材发泡、小发大（胚模发泡）等工艺制备。
在种类方面，芳香族TPU无法满足高端跑鞋的性能要求，转而采用了脂肪族TPU，具有高回弹性的同时，还具有不俗的抗撕裂性、耐黄变性。
工艺配方也在不断优化中，比如传统物理发泡的ETPU会存在硬度较低的缺陷，通过控制发泡条件、复配不同硬度的TPU、引入密度低、弹性佳的其他弹性体等方案，可获得硬度提高的超轻高回弹ETPU鞋中底，与超轻高回弹EVA制品相比，还具有较高的回弹率、较低的压缩永久形变以及较佳的拉伸强度等特点。
2. EVA
EVA是乙烯、醋酸乙烯组成的无规共聚物，其中醋酸乙烯（VA）作为EVA分子链中的柔性链段，质量含量在 26%-40%之间，乙烯作为结晶链段，整体表现出一定的柔软度和高弹性。
当初EVA材料的出现也是颠覆了人们对鞋中底材料的认知，纯EVA发泡的回弹性一般在40-45%，远比PVC、橡胶等材料回弹性好，并且其还具有材质轻、易加工等特点，从而在鞋中底得到大量的应用。
其中包括了安踏 马赫、李宁赤兔5Pro、brooks 甘油18、361°spire S、匹克氢弹等品牌。
安踏 马赫
李宁赤兔 5Pro
361°spire S
匹克氢弹
然而以EVA为基 础的发泡材料产品耐老化性能、耐屈挠性能、弹性和耐磨性较差，且EVA发泡材料的填充能力有限。
另外，ETPU的出现也使得人们对EVA材料提出了更高的要求，例如更低的硬度、更高的回弹、低压缩形变等等，因此EVA橡塑并用就成为了目前各厂家的研究热门。
EVA橡塑并用，会加入EPDM、POE、OBCs、TPE如SEBS充油等弹性体共混使用，利用EPDM橡胶性、POE高弹性、OBCs柔软结晶性、TPE柔软性等以达到共混改性目的，从而提升EVA发泡性能，回弹性一般可提高到50-55%，甚至更高。
3. PEBA（尼龙弹性体）
尼龙弹性体是高端鞋材的热门材料，是聚酰胺系热塑性弹性体的俗称，英文名是Thermoplastic polyamide-based elastomer，缩写为TPAE，是指由刚性聚酰胺硬段和柔性聚醚或聚酯嵌软段组成的热塑性半结晶型共聚物。
根据软硬链段的不同，尼龙弹性体有不同类型，其中聚醚前端酰胺的比较常见，简写是 PEBA。
TPU与TPAE软硬段组成区别
对于 PEBA材料来说，聚醚软段赋予了它优异的柔韧和高回弹性能，聚酰胺硬段赋予了它足够的刚度，并且具有出色的低温抗冲击性能。
从运动品牌的相关鞋款来看，尼龙弹性体可以采用类似ETPU的方式做鞋中底，就是通过珠粒发泡再成型，也可以片材发泡后裁切成中底，可以采用小发大工艺，还可以作为复配成分与EVA共混。其中比较知名有Nike Zoom Vaporfly Elite跑鞋、李宁的绝影、飞电2.0 Elite10、特步竞速160X、361°飞燃等。
Nike Zoom Vaporfly Elite 跑鞋
李宁左绝影、右飞电2.0 Elite10
特步竞速160X
361°飞燃
4. TPEE
TPEE是热塑性聚酯弹性体的英文简称，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。
TPEE分子结构式
TPEE的硬质段与软质段间呈两相分离微观结构，其中硬质段为芳香族聚酯，一般是对苯二甲酸，软质段以聚四氢呋喃聚醚和脂肪族聚酯这两种最为常见，也因此根据软质段的种类，TPEE材料可以分为聚酯型和聚醚型两种。
TPEE具有许多优异的性能，除了良好的韧性、回弹性、抗弯曲疲劳、抗撕裂、耐摩擦、耐化学等性能，它还有广泛的硬度范围（25D~85D）以及突出的低温挠曲性（-40℃）。
TPEE发泡后的回弹性能、抗压缩形变性能表现优异，在一些性能上能够克服TPU、PEBA的局限性，比如低温抗冲击性、抗撕裂性。采用TPEE发泡鞋中底的有Reebok FlodeRide、PUMA Hybrid、Columbia SH/FT等。
Columbia SH/FT
5. OBCs
OBCs是基于陶氏专利Chain Shuttling System 技术合成的半结晶热塑性聚烯烃弹性体，牌号为Infuse。
它是一种烯烃嵌段共聚物，具有质量轻、回弹性好、质地柔软等特性，纯OBCs材料的回弹性可达到65%以上。
OBCs与EVA、POE相容性很好，基本每一个EVA橡塑配方里面都会有这三个组合，OBCs质量份一般在10-20phr，用于提高整体鞋中底发泡材料的性能。
OBCs除了在EVA橡塑并用中充当改性剂的作用，还可作为鞋中底的主要成分，含量可高达80phr，比如UA（安德玛）的HOVR中底科技便是以OBCs为主。
相比起传统 EVA 发泡材质，其在承受冲击后能给予更多回馈能量，同时在动态压缩测试下 HOVR 受力形变后回复程度也更好。
UA（安德玛）
6. EPDM
EPDM是三元乙丙橡胶的英文名，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异。
而它在鞋中底的应用主要是EVA橡塑并用，因为其含有乙烯组分，所以与EVA相容性较好，它可在一定程度上改善EVA的结晶度，从而提升EVA发泡的回弹性，并带来耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能，其用量一般在15-25phr。
7. SBS
SBS为苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物，SEBS是SBS经饱和加氢的产品，它们均属于苯乙烯类热塑性弹性体。
SBS防滑性、耐低温性、绝缘性、加工性能都良好、拉伸强度大，加氢后，SEBS的紫外线稳定性、抗氧化性、热稳定性都比较强，抗冲强度也大幅度提高。
目前在鞋中底上也是主要用于EVA橡塑并用，可带来良好的柔软性，让EVA更富有橡胶触感，且更轻，其用量一般在15-35phr。另外SEBS的吸油性非常好以及充填性不错，可成为降成本的手段之一。
SEBS鞋材
8. POE
POE是乙烯、辛烯无规共聚的热塑性弹性体，属于聚烯烃弹性体的一类，是陶氏化学以茂金属为催化剂合成的具有窄相对分子质量分布和均匀短支链分布的弹性体材料，牌号是ENGAGE。
这种弹性体从2000年开始被应用于鞋材行业，目前在鞋中底的应用也主要是EVA橡塑并用，它比EVA更轻质，可带来良好的拉伸强度，更好的触感，本身的耐寒性、耐老化性、耐臭氧性、耐化学品性能都较优，用量一般在20phr左右。
POE鞋材
POE鞋材
9. 丙烯基弹性体
丙烯基弹性体是独特的丙烯-乙烯半结晶共聚物，属于聚烯烃弹性体的一类。
以丙烯为主的弹性体原理，是以聚丙烯结晶段为硬质段的「钉子」，乙烯丙烯随机排列为可伸缩的软质段，透过软硬排列达到弹性回复、增加韧性的效果，从而表现弹性，其中丙烯质量分数>70%。
丙烯基弹性体晶态分布
目前全球只有三家公司有商品化的丙烯基弹性体，牌号分别是陶氏的versify、埃克森美孚的vistamaxx和三井的tafmer。
丙烯基弹性体密度一般在0.85~0.92g/cm3，是用茂金属催化技术和溶液聚合工艺组合生产所得，具有独特的高弹性、柔韧性和低温耐冲击性，特别是和PP的相容性非常优异。
丙烯基弹性体因为其具有特殊的穗形晶体态，可以带来极为良好的手感、舒适感，从而被引入到EVA橡塑共混改性中，并沿用与POE等添加方式一致的方法，添加量在10-20PHR。
同时，因为其继承PP特性，使得与自由基引发交联效率偏低，所以一般通过共混改性后加以使用，并添加一定量交联助剂以提升交联效率。
丙烯基弹性体在和系统相近的EPDM共混改性后，与EVA进行共混发泡，得到的鞋材产品会有更好的止滑性能，比如没有添加丙烯基弹性体的鞋材干式/湿式为0.6/0.3，而添加丙烯基弹性体的鞋材干式/湿式为0.7/0.4。
丙烯基弹性体在拖鞋中应用
10. 应变率敏感凝胶材料
P4U是一种类似非牛顿流体的应变率敏感型凝胶材料。这种应变率敏感材料具有特殊的动态力学性能：
一方面在准静载荷下表现柔软并具有一定的流动性，另一方面在受到快速冲击时，则呈现为具有较好弹性的高弹固体或刚性较大的固体，典型代表有国外的D3O和国内的P4U。
凝胶材料典型应用是匹克公司的“态极”跑鞋，凝胶材料改性EVA作为缓冲层，穿着舒适，吸能效果好，降低高强度运动的疲劳度。
除了匹克，安踏也有类似的材料应用，比如KT6篮球鞋用到的Smart S.A.M智能吸震科技。
以上就是10种鞋中底材料种类及性能的整理，仅供参考，如您有不同意见或有所补充，欢迎进群一起交流探讨！
原文始发于微信公众号（艾邦弹性体网）：一文读懂鞋中底的10种发泡材料
Chinese