随着北京成功申办2008年奥运会，越来越多的中国人开始热衷於各种体育运动，高性能的运动鞋也就成为紧俏产品。作为继橡胶、PVC、SBS之後的第四代鞋底材料，TPU(热塑性聚氨酯弹性体)具有更优良的弹性、耐磨性、抗撕裂性和弯曲性，是各种要求极高的专用鞋如足球鞋、冰刀鞋、登山鞋等的鞋底{sx}材料之一。 　　目前用於运动鞋鞋底生产的材料主要有PVC、PU、EVE和TPU，其中的TPU由於性能突出和具有环保概念，开始崭露头角。 　　PVC的价格低廉，但是温度低时变硬易折裂，温度高时又易变软，且有医学研究证明PVC会释放对人体有害的二恶英，先进国家的大型运动用品厂商如NIKE等已逐步用TPU等材料替代PVC；PU材料重量轻、耐热性好、抗磨损性好、寿命长、价格也较低，但专案的投资成本高(机器、模具和原材料)，成品难以重新再利用；EVE的柔韧性、弹性良好，耐化学品和着色性能优异，但生产工艺相对复杂，使用範围局限在中xx运动鞋的範围里。而TPU具有耐磨性强、抗张强度及断裂伸长率高、耐气候性良好等优点，虽然在硬度、重量和价格方面存在不足，但综合来看，TPU的应用市场更为广泛。 　　TPU的生产及运用 　　传统的TPU产品是通过反应釜完成的。由於其工艺复杂，占地面积大，污染严重，已逐步被单螺杆挤出机和双螺杆挤出机所取代。在挤出机中合成聚氨脂或通过反应挤出生产聚氨酯弹性体，这些反应是按逐步增长聚合反应机理进行的。反应物往往是以熔体或液体喂入挤出机的，反应物间的化学摩尔配比对於生产高相对分子量的聚合物十分重要。 　　在大陆及台湾巿场，TPU的{zd0}用量在於鞋材方面的射出成形，且以德国BASF和中国台湾的优得为最主要生产及供应厂商。其中臺湾优得建有五个工厂，其TPU产能已居亚洲之首。之前该公司主攻欧美市场，但目前开始转战中国内地，市场占有率正在逐步上升。据悉，优得准备五年内在内地筹建三座TPU厂，使总产能於2008年超过50,000公吨，跃居全球{dy}。 　　而台湾的宝成及丰泰是主要的代工厂商，两家公司一年的运动鞋产量约一亿双，占全球运动鞋产量的63%。若以30%的TPU鞋大底用量、每3.5双鞋大底用一公斤TPU计算，台湾的两大制鞋龙头一年即要消耗TPU 8500吨。 　　TPU的优越性能 　　TPU是热塑性弹性体的重要品种之一，既有热塑性塑料的易加工性能，又具有热固性橡胶的性能。其优越性主要体现在：抗撕裂性强；弯曲性能优秀；抗张强度及断裂伸长率高；长期压缩变形率低；低温下仍保持良好的弹性；防滑性能和耐磨性突出等等。 　　TPU有B、C、E、S等系列之分，各种系列的硬度、密度、抗拉强度等性能有所不同，通常用S系列产品制造鞋底，例如全世界{zd0}的TPU制造商德国Elastogran公司的S系列产品性能如表一。 　　从表中可以看出，TPU材料的耐冲击强度极大，达1000Mpa以上；其拉伸强度达50Mpa，拉伸伸长率500%以上；其磨耗值极低，在0.035%以下。此外，TPU材料的耐油性好，长期在油中浸泡也不变质；弹性好，比橡胶高数倍；其表面光洁度好；耐磨损，耐折断好，做鞋底可以折弯2万次不断裂。 　　TPU鞋底发展新趋势 　　尽管近年来TPU鞋底由於其优越性能和环保概念，日益受到人们的欢迎，但是它自身具有的材料硬度和重量大、价格高等缺点限制了巿场的渗透率。世界各大生产商对此进行了大量的研究，并取得了喜人的发展。 　　柔软性更佳 　　三、四年前，鞋业中最软的TPU的有效商业肖氏硬度大约为70A。用这种硬度的TPU生产的鞋底太硬，穿?不舒服而且抗滑性能低。目前亨斯迈聚氨酯(Huntsman Polyurethanes)发明了一种硬度降低至55A的新材料，xx能满足大多鞋底材料55A到65A的硬度要求。表二列出了三种不同级别的TPU的性质。 　　在传统的柔顺寿命测试中，这些TPU材料比已经可接受的聚氨酯材料要好两倍或更多。并且，随着硬度的下降，它们的弹性有所增加，减少能量损失从而降低疲劳率。此外，这些新的材料有很好的抗摩擦性能。高质量橡胶的擦伤损失在120 mm3-180mm3之间，传统的聚氨酯弹性体的大约是100mm3，而以上的TPU材料擦伤损失都低於80mm3。 　　重量更轻、成本更低 　　TPU与普通的材料，如PVC重量相当，在正常的条件下，可以通过局部的设计来控制鞋底的重量。而Avalon duo概念则是一种更有效减轻重量的方法。 　　这种概念把传统的重量小且舒适度高的聚氨酯与TPU{zy1}的性能相结合，生产出轻盈的复合材料鞋底。意大利的MAIN GROUP推出的新智能加工工艺INCOM PROCESS就运用了这一方法，向开放式模具内注入可熔塑料材料，可以直接成型，只需较低的锁模力以及可生产薄至1mm的产品。这种产品具有良好的鞋底清晰度，防滑、防磨、抗震性能也有所增强。 　　由於新产品可以做得更薄，每只鞋底的材料用量减少，利於节省材料成本。另外，要运用传统的注射成型方法，生产出相当薄度的鞋底非常困难，而且昂贵，因为它需要用高的注射压力和锁模力以及比较昂贵的模子。因此，新的INCOM PROCESS加工工艺在改善鞋底性能的同时也节省了生产成本。更重要的是，由於外观和性能都得以改进，产品的质量提高了，产品的价值也随之增加。 　　透气性更强 　　透气性是判断运动鞋质量的重要指标之一，今年夏天，透气性更成为运动鞋促销的主打内容。利用巴斯夫一种特殊的TPU高弹体材料制造的全面透气的鞋子，是这一浪潮中备受注目的新品。 　　巴斯夫子公司Elastogran的塑料专家与鞋子设计师们合作，为阿迪达斯(adidas)的“ClimaCoolTM”{zx1}系列开发了360度的透气系统。鞋底、加固物、保护性鞋尖和减震部分都采用了TPU高弹体。鞋底的细网眼透气面使新鲜空气得以从下部流进鞋子，同时，特殊的鞋垫起到风扇的作用，使鞋内的空气保持流通，其结果是使产生的热量减少了20%。 　　在现有的注塑机上，也可以使用该新系统进行生产，因而成本较为合理。目前阿迪达斯已经生产了一百万双以上的“ClimaCool”鞋子，并且正在广泛开展广告活动。 　　随着TPU的形成工艺和生产技术进一步成熟，一系列新型材料相继问世，TPU将进一步渗透入鞋底材料的巿场，尤其在那些注重性能、舒服和耐久性要求高的场合中将会得到更多的应用。并且，性能与美观相统一的鞋底材料，将成为鞋底生产商的努力方向之一。