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不同鞋底材料耐磨性能的差异

发布时间:2019-11-7 9:9:48  浏览:

1、5 种鞋底材料的特点
PU 底:也称聚氨酯底,是由聚氨酯原料注塑发泡定型而成,轻便,具有良好的耐寒性和高弹力,同时可重复回收利用,是一种环保产品,主要用于皮鞋和休闲鞋中。
PVC:是一种合成树脂,是气垫鞋和足球鞋常用的材料,但因会造成环境问题而在鞋类中较少使用。
EVA 底:由乙烯- 醋酸乙烯发泡轻质片材,贴合上橡胶薄片组合而成,其具有轻便、柔软的特点,主要用于慢跑鞋和休闲鞋中。
TPR 底:是一种性能介于橡胶和塑料之间的热熔性材料,是 TPR 原米颗粒经高温融化,经过一次或多次的注塑而成,其在常温或低温下表现橡胶的物理特征,在高温情况下又表现出塑料的物理特征,可重复回收利用,主要用于运动鞋。
橡胶底:由橡胶生胶经高温定型而成,具有耐高温,防滑,材料成本低等优点,主要用于足球鞋、布鞋和休闲鞋。
2、实验对象和方法
本实验从市场上随机选择了 5 种常见的鞋底,分别为 PU 底、PVC 底、EVA 底、TPR 底和橡胶底作为实验对象,采用 3 种耐磨试验机的磨耗方法来测试 5 种材料耐磨性之间的差异。
3、实验结果与讨论

国标耐磨试验机实验结果

注:压力 500 g,磨耗时间 20 min,转速 190 r/min

国标耐磨试验机

通过表 1 可以得出,采用国标耐磨法进行测量时,其耐磨性大小为橡胶> PU> PVC> TPR> EVA。

din耐磨试验机实验结果

注:压力 500 g,测试行程 40 m

din耐磨试验机实验结果

通过表 2 可以得出,采用 DIN 耐磨法进行测量时,5 种鞋底材料耐磨性大小为 PU> 橡胶> TPR>EVA> PVC。

nbs耐磨试验机实验结果

注:测试厚度为 2.54 mm

通过表 3 可以得出,采用NBS 耐磨法进行测量时,5 种材料耐磨性大小为 PU> 橡胶> TPR>EVA> PVC。

通过以上数据分析与对比,可以得出以下结论:
1)NBS 耐磨耗和 DIN 耐磨耗法实验结果排序 相同,PU 底耐磨性最好,PVC 底耐磨性最差;但是国标法得出的实验结果是橡胶底耐磨性最好,EVA 底耐磨性最差。其主要差异在于耐磨性方法的表征 参数,国标法是以既定时间内,试样的磨痕长度来表 征实验结果,但是通常试样的磨痕是不规则形状,其 有长、宽以及深度的差异性,因此单一磨痕长度来表 征有一定的误差。例如本实验所选择的橡胶底和 PU 底而言,金属砂轮只在 PU 底表面游走,没有明显的 磨耗深度,但是表面磨痕明显且较大,而橡胶底在金 属轮的磨耗下,磨耗深度明显,而导致其磨痕较小, 因此目前使用的国标测试方法存在数据误差。
2) 按照常规来说,TPR 底的耐磨性小于 EVA 底,但实验结果刚好相反,主要原因在于本次实验所 选用的 TPR 底料纯度达不到 90%,其内部掺杂了其 他耐磨性较好的成分,使 TPR 底的耐磨性整体提 高。
3)3 种测试方法的实验结果还存在差异的是 PVC 底,在国标测试方法中,PVC 底的测试结果位 于 PU 之后,而在其他两种测试方法中,PVC 底的耐 磨性能最差,本次实验选用的 PVC 底,其属于分层 树脂结构,外层较为坚硬,中间较为蓬松,这种底料 一般不用于鞋靴前掌和后跟等受力部位,因为当单 薄的表层磨耗后,其中间层根本经不起磨耗。这三种 测试方法对比时,国标法的耗时最短,在相对较短的 时间内,其只能磨耗试样的表层,因此不能反映试样 的真实耐磨性结果。

鞋底的耐磨性是鞋靴质量标准的重要参数,鞋底材料以及鞋底花纹均会影响鞋底的耐磨性,近年来耐磨材料的研发渐渐成为鞋类材料的主攻方向之一。

鞋底各个部位对耐磨性的要求是不同的,前掌凸度和踵心凸度等受力部位耐磨性要求较高,腰窝等不着地部位耐磨性要求较低,因此在后续的研发中,可以通过注塑、粘贴、镶嵌等工艺方法制作复合型底材,将耐磨性高的材料使用在磨耗剧烈的部位,以提高鞋底的耐磨性。

更多关于鞋底耐磨性试验方法的对比,请下载附件:鞋底耐磨性试验方法的对比

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