【技术】TPR鞋底原料组成及其对性能的影响

TPR（热塑性橡胶）鞋用材料，一般是用热塑性弹性体SBS与其他功能助剂共混改性的一种高分子材料，经过挤出、注塑和模压等工艺加工后成型制成的鞋底，具有防滑、耐低温、弯曲性强、透气性好、密度小、粘结强度牢等优点，且其废料可以回收利用。

目前，TPR鞋底料已被越来越多的厂家、商家及消费者认可。

鞋用粒料有各种原料为骨架，由于骨架不同，因此粒料的性能也不同。聚氨酯TPU为主料的鞋用粒料虽然各项指标很好，但它的成本高，因此限制了它的使用广泛性。而以SBS为主料的鞋低料各项性能的综合指标最理想。

一、共混改性

SBS纯胶和充油胶物性虽好，但一般都不单独使用，须进行共混改性（共熔、共溶）、制成“高分子合金”，才能达到最佳的性能和最大的经济效益。

SBS掺入多种辅料或助剂所达到的共混改性可实现三个目的：赋予改性产物若干高新性能及功能、改善加工工艺条件及降低材料的生产成本。

进行改性的方法有机械熔融共混法、乳胶共沉淀法、溶液共混法、粉末共混法及互穿网络（IPN）共混技术等五种，其中物理共混作用和化学（接枝、交联）共混作用（反应）皆有。可以肯定，当今广泛使用的无数SBS制成品，都是采用共混改性来得到的。

二、TPR鞋底原料的原理组成及对性能的影响

用SBS纯胶制造制品是很少的，也很不经济。为了提高SBS的加工性能，增强流动性、曲挠性、抗老化性、抗变形性、抗燃性和提高经济型，必须在纯胶中加入多种调料与各种助剂，进行共混加工，才能加工成各种不同性能的制品。原料组成对制品性能影响较大，现分述如下。

1.SBS牌号选用

SBS作为主要原料，是整个SBS鞋用粒料骨架，对鞋料提供强度、弹性等主要性能。所用牌号一般为YH-805、802及792、788。具体选择牌号应视厂家对鞋底料的性能要求来定，一般从成本、加工性能、鞋底品种考虑。

2.软化油

软化油在SBS鞋底料中主要起改善流动性、降低成本等作用。SBS鞋底料的流动性一般以熔体流动速率（MFR）来衡量。欲降低SBS鞋用粒料的硬度可以采用加入软化油或增塑剂来调节。

软化油或增塑剂的加入可以有两种情形：一种是与SBS中聚苯乙烯硬段相容性较好的，另一种是与SBS中聚丁二烯软段相容性较好的。

3.树脂

SBS中加入聚苯乙烯可提高熔体的流动性及硬度，改善加工性能。选择树脂应首先考虑与SBS的相容性，一般遵循“溶解度参数相近则相容”的原则。为使PS容易进入SBS中，增强PS交联点的作用，一般采用低软化点的结晶聚苯乙烯（GPPS）及聚α-甲基苯乙烯较好，一般用量10-20份。

加入低密度聚乙烯和聚丙烯，可提高硬度和耐磨性，用量一般不超过10份。聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物与SBS的相溶性不好，不能很好分散，过量会引起脱层，但为改善臭氧性，可少量使用。

丁腈橡胶与EVA共用可提高鞋材与皮革的粘结力，凡能进入PB段的树脂，如改性松香脂，都可以改善胶料的流动性和粘性，但拉伸强度、拉伸伸长率和弹性等会有所下降，用量4-10份。

根据不同用途，综合考虑改性树脂用量，可获得满意的改性效果。PS、LDPE和EVA混合改性树脂量对TPR性能的影响见下表。

4.填充料

TPR鞋用粒料中加入填料的主要目的是降低成本，同时使制品的硬度、耐磨性增加。常用的有白炭黑、碳酸钙、滑石粉等。填充料对TPR鞋料性能的影响见下图。

随着填充料份数的增加，硬度明显提高，而拉伸强度和扯断伸长率下降。因此，填充料含量不宜过高，并要根据产品性能和加工工艺的要求选择种类和用量。

5、交联剂对TPR鞋料性能的影响。从下图可知，加入少量DCP 进行交联对TPR拉伸强度和粘结强度有较大的改善，但其用量不能超过弹性体含量的0.7%。

在注射流道，产品后薄交接处或注射压力不足时，注射产品会有凹陷现象。在配方中加入AC发泡剂增加TPR材料的膨胀力，可有效地克服凹陷现象，产品表面光洁度均匀一致。微发泡可使鞋材的比重下降，有利于成本的降低，但过度发泡，会影响产品硬度和强度等质量指标，其用量控制在0.5%为宜。（部分资料来源于：福州大学郑玉婴）

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