TPU，是TPU的縮寫熱塑性聚氨酯熱塑性聚氨酯（TPU）是一種卓越的聚合物材料。它是由異氰酸酯與二醇縮聚而成。 TPU的化學結構由交替的硬段和軟段組成，賦予其獨特的性能組合。源自異氰酸酯和擴鏈劑的硬段賦予其高強度、高剛性和耐熱性。同時，由長鏈多元醇組成的軟段則賦予其優異的彈性和柔韌性。這種特殊的結構使TPU介於橡膠和塑膠之間，使其成為一種性能卓越的彈性體。
1. 優勢TPU材料鞋底
1.1 優異的彈性和舒適性
TPU鞋底具有卓越的彈性。在行走、跑步或其他運動過程中，它們能有效吸收衝擊力，減輕足部和關節的負擔。例如，在運動鞋中，TPU鞋底的高彈性使其能夠提供類似彈簧的緩衝效果。當運動員跳躍落地時，TPU鞋底會壓縮並迅速回彈，推動足部向前移動。這不僅提高了穿著舒適度，也提升了運動效率。相關研究表明，與普通鞋底相比，採用TPU鞋底的鞋子可將足部衝擊力降低約30%，有效保護足部和關節免受過度壓力。
1.2 高耐磨性和耐久性
TPU材料具有優異的耐磨性。無論是在崎嶇的地面上還是在高強度使用場景中，TPU鞋底能夠長時間保持其完整性。例如，在工業安全鞋中，工人經常需要在各種崎嶇不平的地形上行走，而TPU鞋底能夠承受持續的摩擦和磨損，從而確保較長的使用壽命。實驗室測試表明，TPU鞋底的耐磨性是普通橡膠鞋底的2-3倍。這種高耐磨性不僅減少了鞋子的更換頻率，也為在惡劣環境下工作的使用者提供了可靠的保護。
1.3 良好的防滑性能
TPU鞋底表面可透過特殊製程處理，增強其與地面的摩擦力。即使在雨雪天氣或濕滑地面上，TPU鞋底也能保持良好的抓地力。對於戶外鞋而言，這一點至關重要。在山間小徑跋涉時，TPU鞋底能有效防止滑倒，保障健行者的安全。 TPU鞋底在潮濕環境下的防滑係數可達0.6以上，遠高於某些傳統鞋底材質。
1.4 尺寸穩定性和可自訂性
TPU在鞋底加工和使用過程中具有良好的尺寸穩定性，能夠在不同的溫濕度條件下保持其原始形狀。此外，TPU還可以根據不同的設計需求進行客製化。透過調整配方和加工工藝，可以生產出不同硬度、顏色和紋理的TPU鞋底。在時尚鞋履領域，透過添加色母粒，可以將TPU鞋底製成各種顏色以及光澤或啞光效果，從而滿足消費者多樣化的美學需求。
1.5 環境友善性
TPU是一種可回收材料。在生產和使用過程中，它不會產生有害物質，符合當前的環保理念。與一些難以降解或可能釋放有害物質的傳統鞋底材料相比，TPU更環保。例如，PVC鞋底在燃燒過程中可能會釋放含氯有害物質，而TPU鞋底則不會造成此類問題。隨著環保意識的日益增強，TPU材質的環保特性已成為製鞋產業的重要優勢。
2. TPU在鞋底不同部位的應用
2.1 鞋墊
TPU材料廣泛應用於鞋墊的生產。其彈性和減震性能能夠為足部提供個人化的支撐。在矯正鞋墊中，TPU可用於矯正扁平足或足底筋膜炎等足部問題。透過精確調整TPU鞋墊的硬度和形狀，可以均勻分散足底壓力，緩解疼痛，促進足部健康。對於運動鞋墊而言，TPU可以提升運動鞋的舒適度和性能，幫助運動員在運動中發揮更佳水準。
2.2 中底
在鞋子的中底，尤其是在高性能運動鞋中，TPU（熱塑性聚氨酯）是常用的材料。中底需要有良好的減震和能量回彈性能。 TPU中底能夠有效吸收運動過程中的衝擊能量，並將部分能量回饋給足部，幫助穿著者更輕鬆地運動。一些先進的TPU中底材料，例如發泡TPU，具有更低的密度和更高的彈性。例如，某些跑鞋採用發泡TPU中底，可在減輕鞋子重量約20%的同時，將彈性提升10%至15%，為跑者帶來更輕盈、更有彈性的穿著體驗。
2.3 外底
TPU也用於鞋底，尤其是在需要高耐磨性和防滑性的區域。鞋底的後跟和前掌區域在行走時承受的壓力和摩擦力最大，使用TPU材料可以增強鞋子的耐用性和安全性。在一些高階籃球鞋中，關鍵部位會加入TPU鞋底貼片，以提高鞋子在球場上的抓地力和耐磨性，讓球員能夠快速急停、啟動和轉身。
3. 在不同類型的鞋子中的應用
3.1 運動鞋
在運動鞋市場，TPU的應用範圍十分廣泛。在跑鞋中，TPU鞋底能夠提供良好的緩震和能量回彈，幫助跑者提升運動表現並減輕疲勞。許多知名運動品牌都在其跑鞋產品中使用TPU材質。例如，阿迪達斯的Boost系列將TPU基泡棉材質與其他技術結合，打造出具有出色彈性和減震性能的中底。在籃球鞋中，TPU鞋底或支撐結構常用於增強鞋子的穩定性和支撐性，在跳躍和落地等劇烈運動中保護球員的雙腳。
3.2 戶外鞋
戶外鞋需要適應各種複雜地形和惡劣環境。 TPU鞋底完美滿足這些需求。其高耐磨性、防滑性和耐寒性使其成為戶外鞋的理想選擇。在健行鞋中，TPU鞋底能夠承受山路上岩石和碎石的摩擦，並在濕滑或泥濘的地面上提供可靠的抓地力。在冬季戶外鞋中，TPU在低溫下仍能保持其彈性和柔韌性，確保穿著者在寒冷環境中的舒適性和安全性。
3.3 休閒鞋
休閒鞋注重舒適性和時尚性。 TPU鞋底恰好能同時滿足這兩方面的需求。其適中的硬度和良好的彈性使休閒鞋穿著舒適，而可客製化的外觀則能滿足不同消費者的美學需求。在一些時尚休閒鞋中，TPU鞋底採用獨特的顏色、紋理或圖案設計，為鞋子增添時尚元素。例如，有些休閒鞋使用透明或半透明的TPU鞋底，營造出潮流獨特的視覺效果。
3.4 安全鞋
安全鞋，例如工業安全鞋和工作鞋，對鞋底性能有嚴格的要求。 TPU鞋底能夠提供高水準的防護。其優異的耐磨性可以防止鞋底在惡劣的工作環境中快速磨損。其卓越的抗衝擊性可以保護雙腳免受墜落物體的傷害。此外，TPU鞋底還可以結合其他安全功能，例如防靜電和耐油功能，以滿足不同工作場所的多樣化安全需求。
4. TPU鞋底的加工工藝
4.1 注塑成型
射出成型是TPU鞋底常用的加工方法。此製程是將熔融的TPU材料在高壓下注入模腔，冷卻固化後即可得到所需的鞋底形狀。射出成型適用於生產形狀複雜、精度要求高的鞋底。例如，具有三維圖案或特殊支撐結構的鞋底可以透過注塑成型高效生產。此外，此方法還能確保大規模生產中產品品質的一致性。
4.2 擠出
擠出成型主要用於TPU鞋底或鞋底零件的連續生產。 TPU材料透過模具擠出形成連續型材，然後進行切割和加工，製成鞋底或鞋底部件。此方法適用於大量生產形狀簡單的鞋底，例如一些平底休閒鞋的鞋底。擠出成型製程生產效率高，能降低生產成本。
4.3 壓縮成型
壓縮成型是將TPU材料放入模具中，然後施加壓力和熱量使其成型並固化。這種方法常用於生產形狀相對簡單但尺寸較大的鞋底。在壓縮成型過程中，TPU材料在模具中分佈更均勻，從而形成密度和性能均一的鞋底。它也適用於加工一些需要將TPU與其他材料結合的複合鞋底。
5. 未來發展趨勢
5.1 材料創新
隨著材料科學的不斷發展，TPU材料也將持續創新。未來將研發出性能更優的新型TPU材料，例如彈性更高、密度更低、環境適應性更強的材料。例如，可生物降解TPU材料的研發將進一步提升鞋類產品的環保性能。此外，將TPU與奈米材料或其他高性能材料結合，開發出性能更優異的複合材料，也將是未來發展的重要方向。
5.2 流程優化
TPU鞋底的加工製程將會進一步最佳化。 3D列印等先進製造技術可望在TPU鞋底的生產中得到更廣泛的應用。 3D列印能夠實現鞋底的個人化定制，使消費者能夠設計和生產符合自身足部特徵和需求的鞋底。同時，將智慧製造技術融入TPU鞋底的加工過程中，將提高生產效率，降低能耗，並確保產品品質的穩定性。
5.3 市場擴張
隨著消費者對鞋履舒適度、性能和環保性能的要求不斷提高，TPU鞋底在鞋類市場的應用範圍將持續擴大。除了傳統的運動鞋、戶外鞋和休閒鞋外，TPU鞋底預計也將更廣泛地應用於特殊用途鞋，例如醫療復健鞋、童鞋和老年護理鞋。未來，TPU鞋底市場將呈現持續成長的趨勢。
綜上所述，TPU材料在鞋底應用上具有顯著優勢。其優異的性能、廣泛的應用範圍和多樣化的加工工藝使其成為製鞋行業的重要材料。隨著技術的不斷發展和市場需求的不斷變化，TPU鞋底將擁有更廣闊的發展前景，並在製鞋領域發揮日益重要的作用。
發佈時間：2025年7月15日