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爆米花鞋中底穿久了会变黄?脂肪族TPU了解一下

ETPU是一种TPU材料经超临界发泡后形成的珠粒,因外形酷似爆米花,所以用ETPU做的运动鞋中底被叫做爆米花中底,它具有优异的回弹性、极低的压缩永久形变、良好的穿着体验、加工过程环保高效等优点。


阿迪达斯是最早应用爆米花鞋中底的运动品牌,其boost系列鞋子一经推出即火爆市场。由于ETPU中底的优异性能表现,后面也吸引了越来越多的运动品牌在运动鞋上采用ETPU中底。


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但随着时间的推移,人们发现,洁白的ETPU中底穿久了一定会发黄,并且是无法清洗的那种,在一定程度上影响了穿着体验。


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为什么ETPU中底穿久了会变黄?这得从TPU的分子结构说起。


常用的芳香族TPU不耐黄变


TPU是热塑性聚氨酯弹性体的简称,英文是Thermoplastic polyurethanes,是一种由二异氰酸酯、扩链剂、多元醇组成的多相嵌段共聚物。

 


如上图,TPU根据二异氰酸酯的种类不同,主要分为芳香族TPU和脂肪族TPU,两者的性能差异主要集中在耐黄变性上。

  • 芳香族TPU常用组分:二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)

  • 脂肪族TPU常见组分:六亚甲基二异氰酸酯(HDI)


日常生活中用到的TPU大部分都是芳香族TPU,它之所以容易黄变,是因为MDI上的苯环结构,如下图:


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▲MDI


MDI在两个苯基之间有亚甲基桥,这个亚甲基在紫外线的环境下很容易被氧化,从而失去亚甲基桥上的氢,如下图:


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这种化学反应在两个芳环之间形成共轭体系,称为醌亚胺。尽管这种氧化反应对于TPU的物理性能影响较小,但是会导致TPU不可逆转的泛黄。


因为ETPU是采用常见的芳香族TPU进行发泡制备,所以发黄就在所难免。怎么解决这个问题呢?采用脂肪族TPU就是个不错的办法。


耐黄变的脂肪族TPU被应用于运动鞋


脂肪族TPU,又叫无苯TPU,下图可以看到,它的二异氰酸酯分子结构是直线型,相对芳香族TPU来说,耐黄变性大幅提高。


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▲HDI


脂肪族TPU硬度范围很广,和普通TPU一样,以40D和45D两个硬度等级为例,发泡后分别对应45C和50C的中底,具有密度低、弹性好、极佳的耐黄变性能、优异的抗撕裂性能等特性。


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图 脂肪族TPU发泡参数,源自函夏科技


得益于脂肪族TPU优异的耐黄变性能,现已有运动品牌将其应用到鞋中底材料中,比如安踏为汤普森推出的全新战靴——KT7 ,其中底就是采用了脂肪族TPU,结合超临界发泡工艺所制备。


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