超臨界發(fā)泡成型技術(shù)是一種物理發(fā)泡成型技術(shù)，同時(shí)也是一種微孔發(fā)泡成型技術(shù)。
它是在注塑、擠出以及吹塑成型工藝中，先將超臨界狀態(tài)的二氧化碳或氮?dú)?/span>等其他氣體 注入到特殊的塑化裝置中，使氣體與熔融原料充分均勻混合/擴(kuò)散后， 形成單相混合溶膠；
然后將該溶膠導(dǎo)入模具型腔或擠出口模，使溶膠產(chǎn)生大的壓力降，從而使氣體 析出大量的 氣泡核；
在隨后的冷卻成型過程中， 溶膠內(nèi)部的氣泡核不斷長(zhǎng)大成型，最終 獲得微孔發(fā)泡的塑料制品。
超臨界發(fā)泡成型工藝流程圖
發(fā)泡過程一般分為4個(gè)階段：
? ?1.一定量的氣體進(jìn)入聚合物集體中，達(dá)到飽和狀態(tài)，反應(yīng)釜中形成聚合物/氣體均相體系 ；
? ? 2.飽和一定時(shí)間后，將聚合物從反應(yīng)釜中取出，通過快速升溫法或快速降壓法，熱力學(xué)不穩(wěn)定作用推動(dòng)下，聚合物／氣體均相體系發(fā)生相分離，產(chǎn)生氣泡核；
? ? 3.高溫下，氣體吸收熱量，不斷膨脹氣體快速擴(kuò)散入氣泡核中，泡孔逐漸長(zhǎng)大；
? ? 4.快速降溫，泡孔合并，完成泡孔結(jié)構(gòu)的定型，經(jīng)過這個(gè)過程爆米花結(jié)構(gòu)就形成了。
發(fā)泡過程圖
這種工藝完成后不會(huì)存在甲酰胺的殘留，無(wú)味無(wú)毒，對(duì)消費(fèi)者和生產(chǎn)者都有長(zhǎng)久的保護(hù)，工藝生產(chǎn)過程中沒有使用交聯(lián)劑，可以熔融回收，綠色環(huán)保。
二. 超臨界發(fā)泡制品有哪些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)呢？
超臨界發(fā)泡成型技術(shù)是近20年快速發(fā)展起來的制備微孔塑料最有效方法，這里的微孔結(jié)構(gòu)類似爆米花結(jié)構(gòu)。
? 1.微孔塑料制品的優(yōu)勢(shì)
（1）高比強(qiáng)度和高性價(jià)比
能大幅提高制品尺寸精度，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
（2）大幅減少產(chǎn)品殘余應(yīng)力
減少了改善制品翹曲變形的問題，消除了表面的縮痕。
（3）節(jié)約成本，綠色環(huán)保
有效節(jié)約了原材料，發(fā)泡劑成本低廉，超臨界氣體設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，縮短薄壁制品的成型周期。
（4）黏度低，易充模
混合溶膠流動(dòng)性可增強(qiáng)20%~40%。
（5）密度小，力學(xué)性能優(yōu)異
泡孔密度一般為10^9 ～10^15個(gè)/cm3，泡孔直徑小于10 um。阻止了裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，不但不會(huì)造成材料力學(xué)性能的損失，還可以改善材料的部分性能。
? 2.超臨界發(fā)泡的TPU鞋材優(yōu)勢(shì)
（1）有效解決了TPU原料鞋底質(zhì)量大、硬度高、緩沖減震性能差的缺點(diǎn)。
（2）具備優(yōu)良的減震緩沖效果，且重量超輕、彈性優(yōu)異。
（3）特別耐磨，它的耐磨性是天然橡膠的 3 倍。
三. 超臨界發(fā)泡成型技術(shù)在TPU鞋材領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例
阿迪達(dá)斯Boost
阿迪達(dá)斯Boost跑鞋，其中底有明顯顆粒感，感覺像泡沫，是由發(fā)泡熱塑性聚氨酯（E-TPU）構(gòu)成。
經(jīng)過加壓加熱預(yù)處理后，原來5毫米大小的顆粒可以像爆米花一樣膨脹 。在這個(gè)過程中，內(nèi)含微型密閉氣泡的橢圓形微球的體積將增大10倍 。
這些密閉氣泡能夠賦予發(fā)泡微球以優(yōu)異的彈性和需要的回彈效果，防震效果極佳。
Boost系列跑鞋一賣就是好多年，雖然市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力略有下降，但作為慢跑鞋仍然綽綽有余老而彌堅(jiān)。
四. 總結(jié)
超臨界發(fā)泡成型技術(shù)有利于推動(dòng)鞋材行業(yè)向舒適性、可持續(xù)性方向發(fā)展，有望為高質(zhì)量鞋底及休閑運(yùn)動(dòng)鞋底市場(chǎng)帶來變革。
超臨界發(fā)泡技術(shù)在彈性體鞋材上的應(yīng)用日趨成熟，制作的鞋材也為跑者帶來了很好的跑步體驗(yàn)，讓大眾更能感受到跑步的樂趣。
來源：U-TPE