關鍵詞：彈性體材料；發泡材料；跑鞋；
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2019年10月12日，是馬拉松歷史上值得永遠紀念的一天。基普喬格在維也納以1小時59分40秒02的成績突破了馬拉松2小時大關，儘管這一成績不被國際田聯認可，但仍然激起了大家對馬拉松破2的興趣。但隨後不久，多位馬拉松選手聯合向國際田聯和運動誠信組織投訴稱：以耐克Zoom AlphaFly為首的Vaporfly跑鞋會讓一些馬拉松精英跑者成績提高快2分鐘，不符合公平競爭的原則。
而上一次有鞋子在體育賽事中被禁用還是NBA被禁用的球鞋APL籃球鞋，而相比APL在鞋子中底直接加入彈簧的“作弊行為”，這次Vaporfly跑鞋則完全可以稱之為“材料的勝利”。
跑鞋的歷史，就是材料的歷史
一雙跑鞋，都有哪些結構？
●一雙跑鞋分為三個部分：鞋面(Upper)，中底(Midsole)，大底(Outsole)。中底是跑鞋的靈魂，也是區別各大廠商的核心標誌，立身之本。中底的作用是提供穩定性，緩衝和回彈，吸收運動中產生的衝擊力，在運動中提供保護和比較溫和的腳感。
而跑鞋的中底，則是高科技的聚集地。
相比近年又是限量，又是聯名的AJ，DUNK，在拋去奢侈品屬性之後，剩下的卻是數十年前的鞋底科技，拿炒賣價較高的AJ1來說，該鞋型還在使用的Air sole氣墊，首發於1985年。而拋去二級市場炒出的天價，科技方面，跑鞋完全可以站在鄙視鏈的最尖端——因為每一次跑鞋的更新換代，都來自材料人的不懈追求。
EVA-引發革命的發泡鞋材
EVA是乙烯、醋酸乙烯組成的無規共聚物，其中醋酸乙烯（VA）作為EVA分子鏈中的柔性鏈段，質量含量在 26%-40%之間，乙烯作為結晶鏈段，整體表現出一定的柔軟度和高彈性。
作為鞋上最早使用的發泡材料，EVA材料的出現顛覆了人們對鞋中底材料的認知，純EVA發泡的回彈性一般在40-45%，遠比PVC、橡膠等材料回彈性好，且具有材質輕、易加工等特點，從而在鞋中底得到大量的應用。然而以EVA為基礎的發泡材料產品耐老化效能、耐屈撓效能、彈性和耐磨性較差，且EVA發泡材料的填充能力有限，也在一定程度上限制了它的使用。
另外，ETPU的出現也使得人們對EVA材料提出了更高的要求，例如更低的硬度、更高的回彈、低壓縮形變等等，因此EVA橡塑並用就成為了目前各廠家的研究熱門。EVA橡塑並用，會加入EPDM、POE、OBCs、TPE如SEBS充油等彈性體共混使用，利用EPDM橡膠性、POE高彈性、OBCs柔軟結晶性、TPE柔軟性等以達到共混改性目的，從而提升EVA發泡效能，回彈性一般可提高到50-55%，甚至更高。由於EVA發泡材料價格優勢，在未來的很長時間仍然是大眾運動鞋最主力的材料選擇 。
ETPU-半路殺出的中堅力量
TPU是熱塑性聚氨酯彈性體的英文簡稱，是一種由二異氰酸酯、擴鏈劑、多元醇組成的嵌段共聚物。其中多元醇組成的軟段表現出柔性和韌性，而二異氰酸酯作為硬段，賦予材料硬度和剛性，並且硬段結晶後作為物理交聯點，使TPU表現出高彈性。因此TPU具有拉伸強度高、伸長率大，長期壓縮永久變形率低等顯著優點，而發泡後的TPU即ETPU，會有良好的回彈性，一般泡沫落球回彈值可達到60%。
相比傳統的EVA中底，ETPU中底採用物理發泡的聚氨酯材料， 成型後呈爆米花狀，具有優異的回彈性和形變恢復性，效能也遠 超傳統的EVA材質。優勢：優異的耐磨性，低溫效能好，超輕密度，極佳環保性，耐屈撓效能好，耐黃變，有良好的回彈性，一般泡沫落球回彈值可達到60%。
Adidas於2013年正式推出以TPU發泡技術為核心的Boost中底科技鞋款，給在死亡線掙扎的adidas注入一針強心劑。隨後包括UB、NMD、YEEZY等鞋款銷量爆棚風靡世界，adidas憑藉Boost中底科技將銷量提升至北美市場第二名。在此之後，包括PUMA IGNITE，索康尼everun，altra的Ego以及Salomon的VIBE也都是以TPU發泡為核心研發的中底技術，贏得了很多跑者的信任。
●跑鞋品牌Saucony在2016年推出了自己的全新中底材料EVERUN，同樣由TPU材料發泡而成，在形狀上和效能上都和BOOST比較接近。根據Saucony的實驗室資料，由EVERUN科技構成的的觸地區域可提供出色的衝擊防護，持續緩震時間比普通的EVA長3倍，同時提供83%的能量回饋。
●美國的跑步品牌Altra，他們在2017年研發出了全新的Ego中底，也是由TPU材料發泡而成。
●越野跑品牌Salomon，他們研發出了Opal技術，這種用TPU發泡製成的材料能夠很好地提升中底的緩衝和回彈效能。
總的來說，TPU作為常用鞋材彈性體，其爆發式增長一方面是因為阿迪Boost系列的巨大產量以及顛覆性影響，另一方面其優異效能吸引著眾多鞋材上下游廠家去進行研究。TPU彈性體的發展前景廣闊！
OBCS-不太一般的開創嘗試
陶氏成功針對運動鞋，特別是跑鞋所需要使用的中底緩震材料，研發了一種名為INFUSE的烯烴嵌段共聚物（OBCs = Olefin Block Copolymers ），該材料是一種烯烴嵌段共聚物，具有質量輕、回彈性好、質地柔軟等特性，純OBCs材料的回彈性可達到65%以上。OBCs與EVA、POE相容性很好，基本每一個EVA橡塑配方里面都會有這三個組合，OBCs質量份一般在10-20phr，用於提高整體鞋中底發泡材料的效能。
它所針對的市場材料競品，就是傳統的EVA和巴斯夫研發的E-TPU。在陶氏化學做出這個產品之前，有業界報道是這麼描述的：“在聚烯烴彈性體化學領域，從未有人能夠實現軟性高分子和硬質高熔點高分子的混合。”可見，這是完全一個新的化學原料，實現了做高彈耐用鞋材的突破口，與以往的PU聚氨酯和EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物都不一樣了。
而Under Armour與陶氏化學合作，找到了不一樣的道路，他們在2018年推出了全新的中底材料HOVR，HOVR的原材料不是TPU，採用的是聚烯烴材料。這種烯烴材料製成的中底泡棉具備高回彈性、快速恢復、低收縮性的特點。
PEBAX-閃亮登場的嶄新未來
回到我們一開始說的PEBAX，PEBAX彈性體是一款極高效能熱塑性聚合物，是由剛性聚醯胺嵌段和軟聚醚嵌段組成的嵌段共聚物。
這些獨特聚合物保持延續了傳統概念中聚醯胺相關的韌性和聚醚的彈性相結合。在反覆彎曲過程中，PEBAX彈性體可以提供極其高效能量回收。穿著PEBAX中底技術鞋款可以將能量損耗係數降到更低，且擁有極強的抗冷衝擊性。此外PEBAX彈性體在熱性塑膠品類中的重量是最低的，要比很多的低密度聚合物輕20%，回彈率可以達到70%-80%，且堅固性絲毫不會下降。
不過這種材料也並非完美，如果各位手中有PEBAX鞋款會發現，即使是新品中底部分依然有大量褶皺。這是由於PEBAX的分子之間支撐效能不好所導致，此外PEBAX發泡技術的成本和廢品率都比較高，導致造價昂貴。廢品率高到Nike可以用他的廢料再做一款鞋子。
PEBAX儘管優秀，但現在僅適用於高階跑鞋，售價頗高，且不耐用。而TPU材料做中底的跑鞋幾乎適合所有人，從剛入門的跑者到職業跑者，到頂級選手均可使用。不管怎樣，一雙好的跑鞋，離不開材料研發人員的不懈努力！而彈性體發泡材料能做到的，還有很多……
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