材制視角 | 應用廣泛的TPU材料
初轉(zhuǎn)載于?
就在身邊的TPU材料
相信很多球鞋愛好者對Adidas的Boost材料并不陌生，其廣泛應用于球鞋中底以起到緩震作用，很多Sneakers對它贊不絕口，搭載Boost材料緩震技術(shù)的鞋款也廣受年輕人的歡迎。
Boost材料是Adidas與其合作伙伴德國巴斯夫化學公司經(jīng)過兩年時間共同研發(fā)推出的，緩震原理是固體顆粒材質(zhì)（TPU）膨脹后轉(zhuǎn)化成上千個能量膠囊，每個小膠囊都能在每一次受到壓力時有效積聚并釋放能量。沒錯，它就是本文主角——TPU發(fā)泡材料的一種。
接下來讓我們一起深入了解這種掌控我們腳底的發(fā)泡材料吧！
一、TPU材料簡介
TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠，TPU是由二苯甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯等和大分子多元醇、低分子多元醇共同反應聚合而成的高分子材料。與混合型聚氨酯和澆鑄聚氨酯相比，TPU在化學結(jié)構(gòu)上沒有或很少發(fā)生化學交聯(lián)。分子基本上是線性的，但存在物理交換。
二、TPU材料的分類
Part 1
根據(jù)軟段結(jié)構(gòu)分類
①聚酯型（含有酯基）
②聚醚型（含有醚基）
③丁二烯型（含有丁基）
Part 2
根據(jù)交聯(lián)是否存在分類
①純熱塑性：純線性結(jié)構(gòu)，無交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
②半熱塑性：存在交聯(lián)結(jié)構(gòu)，含有少量甲酸脲。
Part 3
根據(jù)功能分類
包含催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗氧劑、抗靜電劑、除水劑。
1、高耐磨性
TPU材料的磨損條件——23℃條件下經(jīng)1kg的CS-17磨輪以每秒5000轉(zhuǎn)的速度才能損壞。
2、硬度范圍廣
通過改變TPU各反應組分的配比，可以得到不同硬度的產(chǎn)品，而且隨著硬度的增加，其產(chǎn)品仍保持良好的彈性。
3、機械強度高
TPU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。
4、加工性能好
TPU可采用常見的熱塑性材料的加工方法進行加工，如注射、擠出、壓延等等。同時，TPU與某些高分子材料共同加工能夠得到性能互補的聚合物合金。
5、耐油、耐水、耐霉菌
6、再生利用性好
四、TPU材料的用途
因TPU材料的以上優(yōu)越特點，在應用方面可謂非常廣泛，并且“平易近人”。其不僅僅用于球鞋，更在汽車部件、管道材料、電線材料等領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。
五、TPU材料?vsPVC材料
TPU材料與PVC材料的競爭
雖然TPU材料的用途很“平易近人”，但價格卻有些讓大家“望而卻步”，因此也就出現(xiàn)了TPU材料與PVC材料之爭。
PVC材料全稱聚氯乙烯，材質(zhì)偏硬，缺乏柔韌性，厚度較厚，應用壽命短，不環(huán)保，廢棄后對環(huán)境有害，但在我國PVC材料的應用范圍要比TPU材料更加廣泛，因為TPU這種新型材料的價格是PVC材料的3-5倍，導致很多企業(yè)和個人不愿意選擇費用高昂的TPU材料。舉個例子，搭載Boost中底緩震技術(shù)的鞋款往往比基礎(chǔ)款要昂貴，再加上品牌效應的影響，一雙鞋子可能價格上千。
六、TPU材料的發(fā)展前景
目前，TPU材料行業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展相對不平衡，在歐美發(fā)達國家以及中國、東南亞等勞動力密集型產(chǎn)業(yè)地區(qū)，TPU行業(yè)得到了快速的發(fā)展，但在其他地區(qū)發(fā)展較為緩慢。不過，隨著TPU材料生產(chǎn)技術(shù)的提高，再加上本身就擁有全面超越PVC等材料的性能，相信未來會在醫(yī)療、機械、航天等新領(lǐng)域加以應用，也會在原有領(lǐng)域應用更加自如、價格更加親民。
參考文獻
1.? ?百度百科《TPU材料》
2. ??知乎《BOOST是什么材質(zhì)》作者：沒有鞋穿
3.? ?知乎《帶你深度解析TPU原料》
? ? ? 作者：駿燁謝閔
4.? ?圖片來源于網(wǎng)絡
撰? 稿? 人：? ? ?科技協(xié)會科創(chuàng)部? ? ? ? ? ? ? ?李嘉宇??馬浩然
責任編輯：? ? ?科技協(xié)會主席團成員? ? ? ? 于世龍
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