刘 洋

（武警后勤装备研究所，北京 102613）

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们科学穿鞋的意识不断增强，轻便、舒适和美观的鞋类产品越来越受欢迎。鞋底材料是鞋类产品的伴生物，随着鞋类产品的发展，鞋底材料质量不断提高。传统鞋底大都采用天然材料，材质主要为动物皮革、纤维织物（如棉、麻、丝和毛等）、木材和天然橡胶（NR）等；现代鞋底则多采用人造材料，材料种类丰富，并且新品种层出不穷，主要为合成橡胶（SR）、塑料、热塑性弹性体（TPE）和金属等。

1 现代鞋底材料的种类

多年来，鞋底材料的品种不断发展，不同时期的鞋底材料见表1，几种现代鞋底材料的外观见图1。从表1可以看出：1950年以前，鞋底材料主要为皮革和NR；1970年以后，不同性能的新型合成材料不断涌现，SR，PVC，PU和TPE的研发和应用不但推动新的流行趋势，也为开发功能性、舒适性的鞋类产品提供了有力保障；1990年以后，PVC，PU，TPE，TR（NR或SR与TPE的共混材料）、EVA和LR等高性能鞋底材料不断涌现，目前世界知名品牌运动鞋的鞋底材料大多采用这几种材料。

表1 不同时期的鞋底材料

图1 现代鞋底材料外观

随着高分子材料的发展，鞋底材料品种不断增多。近年来由于环保要求的提高和人们对高品质鞋类产品需求量的增大，鞋底材料更青睐于采用NR，PVC，PU，TR和EVA。这几种主要鞋底材料性能见表2。从表2可以看出，经过不断发展，鞋底材料性能已经有了相当大的提高。但是面对复杂多变的市场形势，新型鞋底材料的开发和应用还有很长的路要走。

表2 主要鞋底材料性能

2 几种主要鞋底材料的研究进展

2.1 PVC

PVC是世界第二大通用合成树脂，20世纪60年代PVC开始用作鞋底材料。虽然PVC鞋底性能逊于NR鞋底，但优异的加工性能和物理性能使其具有广泛的适应性。PVC一般适宜用作时装鞋的鞋底，其轻薄的特性使鞋的立体感强，线条流畅。PVC具有物理性能优、加工性能好和成本低廉的优点，但也存在防滑性能差和穿着舒适性不佳等缺点。为改善PVC的防滑性能，可用丁腈橡胶（NBR）作为改性剂。固特异公司开发了一种专用于PVC的改性剂P83（主要成分为粉末NBR）[1]，其与PVC有较好的相容性，能显著提高PVC泡沫鞋底的防滑性能和耐磨性能，使其与TR鞋底媲美。研究表明，当改性剂P83用量为60份时，PVC鞋底磨耗量下降约70%。

2.2 PU

PU分为聚酯型和聚醚型两类。聚酯型PU鞋底材料的物理性能好，但耐低温性能较差，且易水解和生物降解，加工工艺复杂。聚醚型PU鞋底材料的物理性能差，但耐水解性能好，且成本比聚酯型PU低，尤其是在寒冷和潮湿的环境中，聚醚型PU鞋底材料具有聚酯型PU鞋底材料无法替代的优势[2]。刘玲等[3]研制了微孔发泡聚醚型PU鞋底材料，其主要组分为高官能度聚醚多元醇、改性异氰酸酯、符合环保要求的发泡剂以及扩链剂、匀泡剂和催化剂。新型聚醚多元醇的开发进一步改进了聚醚型PU的加工性能，该材料已成功用于运动鞋类的低密度中底和组合整底[4-5]。

2.3 EVA

EVA具有很好的塑性和弹性，所以在运动鞋中底中应用极为普遍[6-7]。全球各种品牌运动鞋的绝大部分中底采用EVA及其与树脂、橡胶共混物的发泡材料制备。EVA在分子链中引入质量分数为0.15～0.22的醋酸乙烯，从而降低了结晶度，使EVA发泡鞋底材料具有很好的塑性和弹性，且其质量小、易着色、物理性能和穿着舒适性好[8-9]。但EVA发泡率和变形大，耐磨性能较差，可在EVA中掺入韧性材料，如乙丙橡胶、高苯乙烯树脂、TR和聚烯烃弹性体（POE），以提高鞋底材料的硬度、耐磨性能和防滑性能[9]。郑建彬等[10]利用价廉、密度小、物理性能良好的植物纤维与EVA共混改性，制备出发泡率高的植物纤维/EVA复合鞋材粒料。刘仿军等[11]在EVA中加入适量胶粉，制得综合性能良好和成本低廉的轻质鞋底材料。胶粉能有效改善EVA的物理性能，使鞋底材料的撕裂强度、拉伸强度、拉断伸长率和弹性提高，还能使废橡胶资源得以循环利用。

2.4 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）

SBS属于TPE，被誉为第3代橡胶。SBS常温下具有自补强效应，强度高，高温下具有热塑性，可以重复加工利用。用SBS制作的鞋底材料具有质量小、穿着舒适、无异味、边角料可回收利用和易加工等优点。此外，SBS的摩擦因数比PVC鞋底材料大1倍左右，在潮湿路面或冰雪上行走不会打滑。

2.5 POE

POE属于TPE，是乙烯和辛烯的共聚物，其分子结构中的辛烯破坏了乙烯的结晶，但同时也赋予其优良的透明性和弹性。高温时乙烯解结晶使POE具有塑性，窄相对分子质量分布使POE具有较高的拉伸强度和抗冲击性能。由于辛烯的支化作用，POE的切敏性大大提高，加工性能改善。目前，欧美国家已将POE用于运动鞋底和皮鞋底的批量生产，然而由于POE成本较高，我国仍处于试用阶段。随着POE产量增大，价格将逐步降低，我国也将扩大其在鞋底材料中的应用。

2.6 SR/树脂复合材料

近年来鞋底用SR/树脂复合材料的研究非常活跃，其中溴化丁基橡胶/顺丁橡胶/C5树脂复合材料主要用于制备模压鞋底。冯钠等[12]研究表明，C5树脂可以延长复合材料的焦烧时间，降低门尼粘度，提高加工性能；随着C5树脂用量增大，复合材料的抗湿滑性能提高。

3 发展趋势

目前鞋底材料百花齐放，未来鞋底材料的发展空间依旧很大，发展趋势主要呈现以下特点。

（1）轻量化。运动鞋市场份额逐年扩大，运动鞋底材料的研发也受到超前的重视，超轻鞋底材料的发泡技术，特别是橡胶发泡技术正受到企业的广泛关注。

（2）复合化。相对于单一主体材料的鞋底材料而言，未来鞋底材料的主体材料将向复合化，特别是橡塑共混方向发展。

（3）环保性。未来鞋底材料会更加环保，主体材料多采用可降解材料，粘合剂采用水性胶粘剂和热熔胶。

（4）经济性。未来鞋底材料会更加经济，如使用胶粉等再生材料，在降低成本的同时还能改善鞋底材料性能。

4 结语

随着生活水平提高，人们对鞋类产品的要求也日益提高，由以前只注重外观转变为美观、安全和舒适并重。橡胶具有优异耐磨性能、耐腐蚀性能、耐老化性能和良好的减震性能，橡胶鞋底穿着轻便舒适，在鞋底材料中发展很快，具有广阔的市场前景[13-14]。随着新型橡胶和塑料材料的发展和更新，鞋底材料不断推陈出新，为鞋类产品的发展带来蓬勃生机。