圖源:壹洲塑料
當今,人們對身體健康越來越看重,日常健身對很多人來說已是必不可少,特別是2020年突如其來的疫情,休閒體育項目,受到各階層人士的矚目,不僅強身健體還可預防治療部分身體疾病。同時,各類專業性體育運動雖然因疫情大規模取消,但也不妨礙人們的期待,體育場所也難得迎來改造升級的空擋。
舒適性、安全性、環保性成為體育健身休閒器材的首要指標,因此各種性能的發泡材料滿足了各大體育器材廠商的製造需求,在籃、排、足、乒、羽、網、田徑、體操、健身和體育場地設施等領域普遍應用。尤其一些高端體育讓高性能、多性能的發泡材料得到青睞。今天我們列舉下在全民運動和專項體育運動器材中幾種常用的發泡材料,以供各大採購商選擇。
一
聚氨酯發泡材料
聚氨酯發泡材料臀部護墊 圖源:Addicted
聚氨酯發泡材料,即PU foam,是物美價廉的傳統發泡材料,具有超低溫熱傳導率、高效節能、耐熱保溫、高效絕緣、隔音等特性。分為軟泡和硬泡兩種,軟泡為開孔結構, 硬泡為閉孔結構,軟泡又分為結皮和不結皮兩種。聚氨酯(發泡材料)近些年來被各大廠商複合了更高性能,針對體育和休閒行業,可個性化提供生產塗料、粘合劑、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、泡沫、薄膜、彈性體等所需的專用原料,為鞋類、運動裝備、護目鏡和可穿戴設備、功能性紡織品和人造皮革等應用提供解決方案。得益於自身較高的機械強度、柔韌性和抗氧化性,高性能聚氨酯(發泡材料)在合成革、橡膠以及材料纖維體育防護用品領域應用廣泛。
應用:高性能的複合型聚氨酯發泡材料可用作比賽場地、娛樂型體育的跑道,散打、跆拳道、拳擊、自行車保護頭盔、泳衣面料等。
FSI微孔聚氨酯泡沫塑料易於模切成複雜的形狀和支持精密工具,而整體外觀可以具有多種顏色選擇,抗紫外線穩定和抗菌性強。輕量級的解決方案增加了舒適性和易用性,提高了安全性。圖源:弗思艾化學
案例一:足球
2018年世界盃官方比賽用球——Telstar 18(電視之星),總共有四層,球皮最內層是一層粘附塗層,將紡織基層粘結到上面的層,再上面是聚氨酯發泡材料層,大約一毫米厚,由數百萬充滿氣體的微球組成。這種聚氨酯發泡材料具有高度的彈性,使球在被踢變形後立馬恢復原形,以確保最佳飛行軌道。外層由兩層不同密度的聚氨酯緻密層組成,它們使球具有高彈性,且抗磨損。
圖源:騰訊足球
案例二:柔道護墊
RECTICEL TATAMI系列為柔道、混合武術和其他運動提供高質量的護墊。該護墊的核心層是一種高質量的聚氨酯發泡材料,塗層是聚氯乙烯發泡材料。可提供極好的減震、防滑能力,以增加對運動員的保護,並符合IJF的要求。可用於柔道、武術和其他項目的培訓、競技保護產品。
聚氨酯發泡材料柔道墊 圖源:Recticel
一
ETPU
圖源:輝燕塑膠
熱塑性聚氨酯發泡材料,即ETPU,由熱塑性聚氨酯發泡而來,由無數個彈性十足、重量很輕的TPU發泡獨立小氣孔集結在一起的新型高分子材料。無毒無味,可降解,更環保;具有極佳的回彈性,能適應各種溫度,更具溫和舒適的觸感;和傳統橡膠及塑料相比,ETPU更具有優良的抗老化性和耐候性,從而可以大幅度延長體育用品的使用壽命。ETPU可用於任何客戶需要在寬溫度範圍內組合重量輕、機械性能優異和耐久性良好的地方,例如體育部門或物流技術應用。
應用:運動鞋、緩衝墊片、塑膠跑道、運動廠地板、自行車坐墊、水上及水下之運動器材、自行車內胎和室內裝潢。
ETPU籃球鞋底 圖源:科思創
案例一:自行車坐墊
Wakanda研發的一種自行車坐墊巧妙地運用了boost科技,發泡熱塑性聚氨酯(ETPU)製成的彈性墊為臀部提供完美的舒適感,與此同時,坐墊配置Wakanda科技獨家研發的LSS側向穩定系統(Lateral stabilization system)也能解決材料堆疊高度較高,在運動中很難給出足夠的側向支撐力的問題。從外觀來看也給人一種簡約大氣的感覺。
圖源:Wakanda
格林美孚公司經過多年的研發試驗,研發出爆米花|ETPU聚氨酯發泡材料,並利用蒸汽模壓工藝成型的自行車坐墊可以解決所有問題。爆米花|ETPU聚氨酯發泡材料自行車坐墊一次成型、易清洗、不滲水、耐水解、高回彈、加工方便。目前VELO、加斯特等多家品牌公司在與格林美孚公司合作。
圖源:Mobil
案例二:跑步機跑板
科技運動領域的獨角獸 Keep 日前推出了一款健身行業革命性的新款跑步機 K2,並採用巴斯夫Infinergy 贏飛力 熱塑性聚氨酯發泡材料(ETPU)作為其能量回彈跑板的關鍵技術支撐。憑藉贏飛力 優異的彈性、減震性和高回彈性能,全新一代智能跑步機K2 可以為室內跑步者帶來無與倫比的體驗。其跑板可以吸收並回彈能量,從而最大程度地減少在跑步機上跑步時對關節造成的衝擊與損害。此外,ETPU材料強大的阻尼性能能夠為用戶帶來更加安靜的跑步體驗,無需打擾左鄰右舍,即可在公寓內隨時享受跑步的樂趣。
一
EPE
聚乙烯發泡珠粒 圖源:無錫匯通
高壓聚乙烯泡沫 圖源:衡水恆創建工材料
聚乙烯發泡材料,即EPE,又稱珍珠綿,是以聚乙烯樹脂為主體,加發泡劑、交聯劑和其它添加劑製成。較EPS(可發性聚苯乙烯)柔軟韌性、壽命長、質輕、隔熱、隔音、緩衝、比強度高、價格低廉。採用聚乙烯發泡材料可以提升體育運動器材的耐用性能、抗衝擊性能、耐熱性能、吸振性能等,不僅使運動員的運動感覺良好,還可以對運動員起到保護作用,而且可延長體育器材的使用壽命並降低生產。
應用:鞋底材料、頭盔,護膝、護胸、瑜伽墊等。
TPE瑜伽墊 圖源:鹽城壹洲塑料製品有限公司
案例:滑雪板
目前市面上性能優異的滑雪板一般是以夾芯複合材料製成的。碳纖維加硬質發泡材料構成滑雪板、衝浪板,這些板材以超高分子聚乙烯發泡芯材為底板,或以PU 、PVC 硬質結構發泡材料等製成,實現了輕量化、改善減震性能、提高耐疲勞壽命和迴轉特性。
滑雪板結構:1)超高分子聚乙烯發泡芯材 2)高號錳鋼鋼邊條 3)橡皮條 4)玻纖 5)聚氨酯發泡芯材 6)ABS減震邊條 7)碳纖維 8)防滑、防水抗劃傷面板
圖源:奧迪
一
PMI發泡芯材
圖源:保定美沃工程材料科技有限公司
聚甲基丙烯醯亞胺(PMI )發泡材料以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯腈(MAN)共聚物為基體樹脂,得到的閉孔、剛性硬質發泡材料。是目前綜合性能最優的新型高分子結構發泡材料,具有輕質、高強、耐高/低溫等特點。特徵賦予了產品良好的力學性能、抗壓縮蠕變性能、熱變形性能和化學穩定性等品質,並且依靠國產化的優勢,擺脫了成本桎梏,因此成為了不同領域夾層結構中應用最廣泛的芯材,能顯著使客戶優化製造工藝,降低生產成本,提高生產效率及產品質量。
用途:遊艇甲板、運動自行車輪胎、滑雪板等。
案例:自行車輪圈
以PMI硬質發泡材料作為芯材,碳纖維增強聚合物基複合材料(CFRP)作為面板的結構組合,是目前自行車輪圈理想的材料選擇。自2005年起,位於德國腓特烈港的Carbonsports就一直依賴於PMI硬質發泡材料作為芯材來製造世界頂級性能的自行車輪圈(品牌為 Lightweight )。許多運動員都採用Lightweight車輪徵戰環法自行車賽,並將黃騎衫收入囊中。
碳纖維自行車輪圈 圖源:Carbonsports
在輪圈設計階段,PMI硬質發泡材料是一種結構性芯材,可以作為受力單元在夾層結構中起到結構功能,提高輪圈碳纖維蒙皮的穩定性,減少1-2層碳纖維預浸料,減輕輪圈重量。在鋪層過程中,經過機加工、熱成型的PMI發泡芯材起到芯模的作用,使碳纖維預浸料鋪層平順,提高碳纖維蒙皮的力學性能。在固化階段,PMI硬質發泡材料可承受高溫。固化時,硬質發泡芯材可以提供足夠的反壓力,使碳纖維複合材料蒙皮的固化更加密實。PMI硬質發泡材料還具有良好的耐疲勞性能,在使用過程中,它與CFRP面板可以長期牢固結合,是製作自行車輪圈的理想芯材。
一
PET發泡芯材
圖源:上海聯淨電子科技有限公司
PET發泡芯材是一種閉孔熱塑發泡材料,主要成分是聚對苯二甲酸乙二醇酯,俗稱滌綸樹脂。以其獨特材料和(深)加工屬性於一身,適用於所有樹脂體系與工藝技術。有較高的結構強度保持較低的重量,完美的抗疲勞性,出色的溫度穩定性,可重複利用,可代替一眾傳統芯材,在三明治結構芯材領域佔據了牢固的位置。
案例:水上運動
圖源:Sino Eagle Group
PET發泡芯材的複合材料適用於船舶和海洋工程結構的建造中,更適合於體育競技中水上運動的帆船、帆板、划艇和衝浪板。作為完美的夾層結構,既能保持較輕的重量也可以降低燃料成本,更輕更快直抵目標。
一
CR泡綿
圖源:易寶(福建)高分子材料股份公司
氯丁橡膠泡綿,又名CR泡綿,是一種通用型特種橡膠發泡材料,除具有一般橡膠的良好物性外,還具有耐油、耐燃、耐熱、耐酸鹼等性能、高拉伸強度和氣密性,因此使之在各種合成橡膠中佔有重要地位。
應用:潛水衣、塑身衣、釣魚褲、護腰帶、足球守門員手套等。
案例:潛水衣
潛水溼衣一般為三層結構,中間層材料以獨立氣泡結構的氯丁橡膠為主,通過組合搭配不同的裡層和表層布料,使得溼衣整體的耐用、保溫和柔軟性能上產生差異。潛水乾衣的材質更加多樣化,氯丁橡膠發泡材料型乾衣主要與溼衣結構類似,即中間層為CR泡綿,表面使用的材料通常有「Soft radial」塗層面料/Jersey(佳積布)/Glossy Fiber(纖維)等,而內側材料主要是抗菌防臭的保暖親膚性面料。其特點是自身帶有較好的保溫性和彈性,能與穿戴者身型完美貼合,顏色靚麗。
圖源: 大蝰蛇潛水頻道
一
XPE/IXPE
XPE 圖源:長園特發
XPE,即化學交聯聚乙烯發泡材料,是用低密度聚乙烯樹脂加交聯劑和發泡劑經過高溫連續發泡而成,抗拉強度高,泡孔更細;XPE本身化學性質穩定,不易分解,無氣味;與PE類材料比,在彈性、耐用性、抗光照、抗物理撞擊等方面更勝一籌。
IXPE 圖源:珠海紐昇科技有限公司
IXPE,材料全稱電子輻射交聯聚乙烯發泡材料,是以聚乙烯為主要原材料,配以無害輔料先混合擠塑成型,再利用電離子輻射形成網狀獨立閉孔泡孔結構。泡孔細密均勻,強韌且有繞性,隔音、隔熱、保溫效果優異,吸水性小,回彈性、耐候性、耐老化、防黴變和耐各種化學製劑腐蝕性強。各項物理性能都優於XPE。
應用:這兩種發泡材料具有質地輕、吸水率低、漂浮性好等特性,特別適合製作水上運動的器材,如滑水板、衝浪板、遊泳墊、防潮墊、防沉墊、救生背心、救生圈等水上運動用品。利用它吸收衝擊能的特性又可以製成格鬥用防護衣、拳擊手套、防護帽,也可用於製作運動野營用墊、運動踏墊、手柄、瑜伽墊、靶心、跆拳道墊、人造草坪墊等。
圖源:浙江交聯輻照材料股份有限公司
案例:人造草坪吸震墊
人造草坪吸震墊,是一種仿真人造草坪吸震軟墊基礎產品,採用聚乙烯交聯XPE發泡片材,具有隔音好,防水防潮、無毒環保、回彈力好、重量輕、使用壽命長等特點,可以通過衝孔或開槽工藝解決草坪墊排水問題。耐寒耐候性佳、適用溫度廣;成品卷材供應,利於運輸和使用。讓人工草系統的舒適性及安全性最大化,無論用於體育比賽場地、學校操場或者私人花園、園林景觀等。可適用於學校操場、足球場、網球場、兒童遊樂園、幼兒安全地面系統等人造草坪鋪設區以及室內各種球場彈性墊層鋪設區。
圖源:湖北祥源新材科技股份有限公司
一
交聯聚烯烴發泡材料
圖源:浙江交聯輻照材料股份有限公司
交聯聚烯烴發泡材料通常指乙烯、丙烯或高級烯烴的聚合物,英文縮寫為PO。由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱。其中以聚乙烯和聚丙烯最重要,上文中已經介紹性能和應用。
應用:交聯聚烯烴聚合物發泡材料在體育運動方面的用途有襯墊和防振墊、衝擊防護板、浮墊、救生衣、救生圈、遊泳背心、踢水板、露營墊、頭盔襯墊等
TORAYPEF是一種輻射交聯半剛性閉孔式長條聚烯烴泡沫。它具有輕便、隔熱、減振、不吸水以及非常適合模塑的性質,是眾多應用的理想之選:汽車內部部件、建築用保溫材料、各種管道保溫材料和抗凝結材料、其他工業材料、消費品、保健和運動產品 圖源:日本東麗株式會社
案例:衝撞性運動護身
交聯聚烯烴發泡材料的優良緩衝性能使其廣泛使用於頭盔以及跆拳道、棒球,冰球的護套、護身,使運動員在激烈的撞擊中得到可靠性保護,以免頭破血流。
圖源: 湖北祥源新材科技股份有限公司
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NBR泡綿
NBR開、閉孔泡綿系列 圖源: 常州尚瑞高分子材料科技有限公司
NBR泡綿,即丁腈橡膠發泡材料,是一種合成橡膠密閉式結構,由丙烯腈與丁二烯單體聚合發泡而成的共聚物橡膠發泡材料,主要控制參數為絕熱厚度、導熱係數、密度、燃燒性能、真空吸水率、尺寸穩定性、撕裂強度、壓縮回彈率、抗老化性等。有伸展彎曲的強性素質,經得起撕扯與粗力傳遞,在處於劇烈狀況下而不會被損壞。
應用:健身器材護套管、滑板車護套、跳繩工具海綿套、跳跳床等。
NikeZoomFly,沒有了強大的ZoomX,取而代之的是由EVA和NBR材質結合而成的Lunarlon泡綿(Nike主流的中底緩震材料之一)一樣可以獲得出色的跑步體驗感。 圖源:Nike
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EPDM泡綿
圖源:東莞世紀創造絕緣有限公司
EPDM泡綿,就是三元乙丙橡膠海綿。通過乙烯、丙烯和非共軛二烯烴發泡成型,具有優異的緩衝、壓縮、密封、保溫及隔音等性能。有閉孔發泡和開孔發泡。EPDM泡綿也具有最低的比重、優越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。
應用:鋪設網球、籃球、羽毛球、田徑跑道、兒童樂園等露天或室內運動場地。也可用於生產模壓固化的彩色安全彈性地板和橡塑跑道。
由EPDM橡膠顆粒與單組份膠水混合而成的橡膠跑道面層 圖源:湖北優正體育
一
EVA泡綿
微孔環保無味高彈EVA泡綿 圖源:壹洲塑料
EVA泡綿,是指以EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和低密聚乙烯為原料,並加入其它助劑後經模壓發泡或注塑發泡所製成的發泡類材料。具有良好的柔軟性,有橡膠般的彈性,透明性和表面光澤性好,化學穩定性良好,抗老化和耐臭氧強度好,無毒性。
應用:箱包背、跪墊、衝浪板、海上浮漂設備、救生圈、滑水板、救生衣、水池罩、各類EVA墊片,運動鞋、溜冰鞋、登山鞋的內襯材料。
EVA瑜伽輪 圖源:浙江新恆泰新材料有限公司
一
高能膠
發泡芯材(高能膠) 圖源:豪爾新材料
發泡芯材(高能膠)有可控的受熱膨脹和輕質高強的特性,與傳統工藝對比,可預型成任意芯材,實現製品的高強度和輕量化,具有可控膨脹力,提升生產效率,廣泛應用於軌道交通、風電葉片、醫療器械和運動休閒等纖維復材製品的成型。
應用:於運動器材握柄,與製品一體成型,代替PU發泡,起到減震作用。節省灌注設備投入,避免工序作業時產品外觀的碰上損壞。用於網球拍、羽毛球拍等運動器材,可以少碳纖復材的用量,提升製品強度。
圖源:豪爾新材料
關鍵詞:Interfoam發泡材料展、體育器材用品、聚氨酯發泡材料、熱塑性聚氨酯發泡材料/ETPU、EPE/珍珠綿、PMI發泡芯材、PET發泡芯材、CR泡綿、XPE/IXPE、交聯聚烯烴發泡材料、NBR泡綿、EPDM泡綿、EVA泡綿、發泡芯材/高能膠