超临界发泡成型技术--鞋材领域的技术“杀手”

随着科技的发展，超临界发泡成型技术在鞋材上得到了广泛的应用，该工艺也逐渐成为鞋材领域的“黑科技”势力，慢慢的推向市场，应用超临界发泡工艺的TPU鞋材回头率高达99%，属实是王者中的王者！

一. 什么是超临界发泡成型技术？

超临界发泡成型技术是一种物理发泡成型技术，同时也是一种微孔发泡成型技术。

它是在注塑、挤出以及吹塑成型工艺中，先将超临界状态的二氧化碳或氮气等其他气体注入到特殊的塑化装置中，使气体与熔融原料充分均匀混合/扩散后，形成单相混合溶胶；

然后将该溶胶导入模具型腔或挤出口模，使溶胶产生大的压力降，从而使气体析出大量的气泡核；

在随后的冷却成型过程中，溶胶内部的气泡核不断长大成型，最终获得微孔发泡的塑料制品。

超临界发泡成型工艺流程图

发泡过程一般分为4个阶段：

▶1.一定量的气体进入聚合物集体中，达到饱和状态，反应釜中形成聚合物/气体均相体系；

▶2.饱和一定时间后，将聚合物从反应釜中取出，通过快速升温法或快速降压法，热力学不稳定作用推动下，聚合物／气体均相体系发生相分离，产生气泡核；

▶3.高温下，气体吸收热量，不断膨胀气体快速扩散入气泡核中，泡孔逐渐长大；

▶4.快速降温，泡孔合并，完成泡孔结构的定型，经过这个过程爆米花结构就形成了。

发泡过程图

这种工艺完成后不会存在甲酰胺的残留，无味无毒，对消费者和生产者都有长久的保护，工艺生产过程中没有使用交联剂，可以熔融回收，绿色环保。

二. 超临界发泡制品有哪些独特的优势呢？

超临界发泡成型技术是近20年快速发展起来的制备微孔塑料最有效方法，这里的微孔结构类似爆米花结构。

 ▶1.微孔塑料制品的优势

（1）高比强度和高性价比：能大幅提高制品尺寸精度，缩短产品开发周期。

（2）大幅减少产品残余应力：减少了改善制品翘曲变形的问题，消除了表面的缩痕。

（3）节约成本，绿色环保：有效节约了原材料，发泡剂成本低廉，超临界气体设备工艺简单，缩短薄壁制品的成型周期。

（4）黏度低，易充模：混合溶胶流动性可增强20%~40%。

（5）密度小，力学性能优异：泡孔密度一般为10^9 ～10^15个/cm3，泡孔直径小于10 mm。阻止了裂纹的进一步扩展，不但不会造成材料力学性能的损失，还可以改善材料的部分性能。

 ▶2.超临界发泡的TPU鞋材优势

（1）有效解决了TPU原料鞋底质量大、硬度高、缓冲减震性能差的缺点。

（2）具备优良的减震缓冲效果，且重量超轻、弹性优异。

（3）特别耐磨，它的耐磨性是天然橡胶的 3 倍。

三. 超临界发泡成型技术在TPU鞋材领域应用实例

阿迪达斯Boost案例

阿迪达斯Boost跑鞋，其中底有明显颗粒感，感觉像泡沫，是由发泡热塑性聚氨酯（E-TPU）构成。

经过加压加热预处理后，原来5毫米大小的颗粒可以像爆米花一样膨胀。在这个过程中，内含微型密闭气泡的椭圆形微球的体积将增大10倍。

这些密闭气泡能够赋予发泡微球以优异的弹性和需要的回弹效果，防震效果极佳。

Boost系列跑鞋一卖就是好多年，虽然市场竞争力略有下降，但作为慢跑鞋仍然绰绰有余老而弥坚。

四. 总结

超临界发泡成型技术有利于推动鞋材行业向舒适性、可持续性方向发展，有望为高质量鞋底及休闲运动鞋底市场带来变革。

超临界发泡技术在弹性体鞋材上的应用日趋成熟，制作的鞋材也为跑者带来了很好的跑步体验，让大众更能感受到跑步的乐趣。

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