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足球界有一句名言:“即使是百分百能进的射球你不抓住机会也是不会进的。”这一格言同样适用于塑料在运动领域中的应用。除非聚合物制造商认识到塑料材料在这些未开发领域的潜在用途,否则体育和娱乐业——这个全球最蓬勃发展,并持续带来收益的行业之一就不可能充分利用这些材料。体育运动正迅速成为一个吸金革命,Sundeep Nadkarni客观地指出这个事实,聚合物行业也有着自己疯狂刺激的比赛,并正如火如荼待进行着。
        
        塑料发号施令
         不管是在陆地还是在水中,不管是在冬天还是在夏天,塑料在当今体育和娱乐业仍继续保持影响力。在夏季,塑料和复合材料继续取代金属部件,尤其是结构性用途,构成了高尔夫球场、滑板、滚轴轮滑、以及无数水上运动{zx1}设计的基础。冬季运动项目也包括了聚合物应用,尤其是运动服、鞋类和专业运动设备。
        
         “我们可以有把握地假设,塑料是为体育运动和娱乐活动量身定制的。无论是滑雪板坚硬、光滑、防刮的表面,还是冲浪板耐紫外的涂层,或者是聚氨酯(PU)制成的柔软的缓冲运动鞋底,没有哪种材料能象塑料这样更好地适应体育运动带来的不断增加的挑战。用聚酰胺制成的皮靴固定装置确保了皮靴固定在滑雪板上。没有塑料,就不会有滚轴轮滑和冲浪板,也不会有运动鞋和滑雪板。正是有了塑料,冬季运动才有隔热运动服,田径项目才有透气运动服。”巴斯夫公司工程塑料部副总裁Hermann Althoff说。
        
        满足性能挑战
         现在“体育运动”这个术语已经从运动员的一种体力活动形式演变为观众娱乐的一种象征,以及投资者的“摇钱树”。想一想你能想到的任何一种运动,聚合物或其复合材料都在其中扮演着重要的角色(当然除非你想到的是摔跤)。
         阿科玛(Arkema)公司功能添加剂部门集团总裁Richard Rowe说:“对于任何需要高性能材料来追求{jz}的运动,聚合物都是{sx}材料。在一些专业运动项目如皮划艇,塑料部件被用于制成真正的独木舟,以及其他设备如桨和头盔上。复合材料在这些领域也得到广泛使用。使用这种复合材料的成品重量可能比纯金属或其它重质材料制成的产品轻40%。同样例如帆船、帆和索具也由聚酯、聚酰胺或芳纶制成,每种都是得到广泛应用的聚合物。”
        
        冲击和共振
         高强度聚合物是高性能运动鞋和运动设备的理想材料。聚合物具有特别优异的抗压性和耐疲劳性,而鞋外底要求在低密度下具有高强度和支撑性,这使其成为鞋外底的{zj0}选择。嵌段共聚物树脂在重复应力时可提供回弹性,并具有无可比拟的抗扭曲和变形性能。聚酰胺在用于竞争用途的高性能运动器材时,可提供优异的耐划伤和擦伤性能。聚酰胺还具有耐紫外性能,可保持产品的透明度和色彩清晰度,耐盐、盐水和许多化学品,这样运动设备在一个又一个赛季后仍然具有光泽,保持其全新的面貌。“类似网球拍这样的用途通常会使用可减缓冲击和振动的树脂材料。用这种树脂制成的雪地鞋面在寒冷的条件(-40℃)下可保持其机械性能和回弹性。优质高尔夫球也利用聚合物树脂的高耐变形能力和优异的抗压性能。这些核心技术中使用的树脂都提供优异的耐{yj}变形能力,从而提高球的飞行距离。”高性能材料创新部门副总裁Rod Kirschbaum说道。
        
        脚下的树脂
         只有几克重的鞋子却可以提供运动员要求的强度和柔软性,从起跑器获得的动力甚至可以决定胜负。在这方面,不管用途是跑、跳还是远足,聚合物在目前运动鞋的设计上都扮演着重要的角色。对于远足鞋,衬里和鞋舌由松散编织的聚酯纤维制成,可以阻挡水份,让湿气迅速从鞋的外部挥发,这样远足者能够在潮湿的环境下保持脚的干燥,在炎热的环境下保持脚的凉快。为了舒适和支撑,中鞋底可以用乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)制成,它能够提供轻质的缓冲作用,而聚酯泡沫垫使得鞋内底特别舒服。
        
         例如Pebax®树脂应用于许多不同的运动项目,包括美式足球、橄榄球和棒球鞋的外底,运动鞋部件、滑雪靴部件和缓冲系统。树脂可以提供许多设计性能,如轻质、高强度和耐磨性。这种树脂具有非常低的密度,可以设计一些轻质部件,非常适用于鞋的外底,可提供重复应力下的回弹性、耐扭曲和变形能力。同时它在你需要支撑时能提供{zd0}的强度,而在你需要移动时又能提供灵活性。这些树脂牌号可以结合在单个部件中,一方面提供刚性,另一方面提供灵活性,包括可控灵活性,即支配每一步鞋的移动,并使其恢复到原有形状。
         不同牌号的热塑性塑料在运动和休闲领域无处不在。这些材料给人留下深刻印象,充分展示了其在运动鞋世界的适应性。这些树脂主要用于注塑成型生产鞋底和鞋跟。它们的特有卖点包括高耐磨性和弹性、良好的回弹性和弯曲强度。由于其具有的刚性和韧性,这些树脂也特别适合于生产滑雪靴外壳和滚轴轮滑。
         “我们已经开发了一系列新牌号的热塑性聚氨酯弹性体(TPU),比标准牌号的TPU磨耗损失低30%。用其生产的部件即使在很厚的壁厚情况下也可以轻易脱模,缩短了循环周期,使生产更为经济。现代生活中的运动鞋底需要非常轻快,这也正是我们新型聚醚基脂肪族Desmopan®牌号TPU的目标所在。”拜耳材料科学印度公司的印度区负责人兼运营总监Stephan Gerlich解释道。据他说这种材料具有光稳定性,因此可以任意着色。另外它们还具有较高的灵活性和弹性,再加上密度低,成为超薄轻质鞋底的理想选择。“它们与大多数传统鞋用材料都可以很好地结合,与其它TPU牌号结合得更好。由于它们所具有的各种特性,它们成为这一用途聚醚嵌段酰胺的{zj0}替代选择。”他说道。
        
        了不起的纪录
         一个理想的赛道地面可以让运动员达到前所未有的高度,同时防止受伤。合适的赛道地面可以很轻易地形成跑步十分之一秒的差距,跳高或跳远时一厘米的差距。创新的运动地面可为训练和比赛提供安全高效的条件。
         “现代体育赛道地面由聚氨酯制成。体育赛道的安装是一个分步进行的过程,在一个水平沥青基体上原位灌注,最终生成一个三层的系统,总厚度为14毫米。首先,合格的应用专家会在水平沥青基质上加上一层特别设计的聚氨酯平整层,在它还是流体时洒上过量的合成橡胶粒子。涂层放置隔夜,会把直接接触的橡胶粒子粘在一起。重复这一过程再生成第二层。系统的下面两层可使运动员受伤的风险最小化。”Althoff引用说。另外聚氨酯和粒子中微小的气室为运动员的关节提供了可能最没有压力的条件,并减缓震动。“聚氨酯的硬度和弹性可以通过个别组份配方的改进来xx调节。相对预制产品它的优势非常明显,其运动地面系统是浇注成一块,xx没有缝隙。这意味着雨水不会渗漏到地面下,在各种温度和气候条件下变化非常小。”Althoff具体阐述道。
        
         位于俄勒冈大学的海沃德田径场是美国2008年奥运会田径预选会的场地。在2007年底,Beynon运动场地公司为预选赛安装了一条BSS 2000双重硬度的全浇注聚氨酯田径跑道。它被设计为世界上最快的跑道,由于丁基橡胶层和全纵深彩色聚氨酯的生物工程减力作用,跑道具有{zy1}的减震性能,大大减轻了日常训练中应力受伤的风险。跑道地面{zh1}还嵌入一层三元乙丙单体(EPDM)颗粒来提高摩擦力。
        
         “跑道地面安装在石块和沥青的混合基层上,它是一种双组份聚氨酯,采用了拜耳材料公司的改性异氰酸酯和Acclaim®多元醇。相比普通跑道、室内体育场和体育馆使用的其它类型地面,合成聚氨酯运动地面更加耐用。和用胶水粘在沥青上的橡胶片不同,聚氨酯和沥青是化学键和,由于它是浇注,而不是象其它表面材料一样使用片材,它形成了无缝表面,减少了绊跌的危险。“Gerlich提到。
        
        让比赛更加赏心悦目
         足球规则指出在比赛中可能危害其它运动员的部件不能有磨损。虽然在足球比赛过程中仍会出现伤害,塑料的引入已经大大提高了这一项目自几百年前成立以来的安全性和表现。护腿是足球规则中{wy}要求的保护性设备。据制造商介绍,护腿的{zx1}创新就是使用注塑成型塑料。手套和运动服也受益于高性能塑料材料,如聚氨酯和乳胶手套的使用。塑料基手套可以更好地握紧足球,这对于守门员来说是必需的。裁判和运动员同样穿聚酯制成的耐磨,耐撕裂和不易褪色的运动服。裁判还佩戴由高抗冲击性塑料制成的哨子。应当指出由于足球必须具备在各种场地和气候条件下承受反复冲击的能力,足球通常由聚氨酯制成。
         “聚氨酯具有更长的寿命,可以承受更多的拍击而不受形。正是有了聚合物,足球比赛才变得比以前任何时候更快速,更具有技术性。一种新的球类生产概念——被称为热结合技术——为每个球提供了稳定的质量和性能。这一技术被阿迪达斯用于2006年德国世界杯官方用球,即“团队之星”。团队之星在无缝胶粘表面加上高固体分聚氨酯层,提供了xx的响应性和触球敏感性,从而可预计球行轨迹,显著降低吸水性,并使耐磨性{zd0}化。”Kirschbaum提到。
        
        球场上
         现在,体育用品制造商使用塑料来生产更轻更坚固、具有优异减震系统的网球拍。运动员现在的网球拍力量更大,且更加易于操控。某些球拍型号还会通过一个特别开发的塑料芯牵引中央纵向绳,塑料芯嵌在聚合物复合材料中,在球击中球拍时可以降低45%的冲击振动。这一创新技术允许各种水平的网球爱好者都能在自己的球场上享受塑料带来的愉悦。
         目前大多数{dj0}运动员使用的网球拍都由塑料基材料制成。相比其它材料制成的球拍,这些塑料基球拍更坚固,也更轻。弦线一直用绵羊或羔羊肠生产,直到第二次世界大战xx肠线的供应转向士兵所需的医疗器材为止。目前球拍弦线都是由一系列塑料,如尼龙和聚酯制成。与xx肠线相比,这些合成弦线的一大好处是每根弦线都具有{dywe}的拉力和弹性。选手们可以通过选择最适合自己击球长度、速度,以及球拍尺寸的塑料弦线,来磨练自己的球技。握球拍由热塑性橡胶制成,具有很好的粘着性和耐磨性。热塑性橡胶制成的握球拍延长了运动员球拍的磨损时间,在出汗或下雨造成潮湿的时候,球拍不会从手中滑落。
        
        放眼未来
         设计者和工程技术人员一直在不断寻找新的途径,使用新的资源来实现更好的性能。这就要求开发新材料,以及结合这些材料的新方法,以在可持续发展的基础上获得更好的结果。聚合物和复合材料提供了针对不同要求的解决方案,可满足各种特性,包括设计效率、产品质量、xxx等。体育运动正在也仍将持续发展,许多运动项目被定期地引入全球竞技项目行列。反过来也带来了未来日子里对新型创新聚合物用途的不断需求。


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