1、1材料認識. EVA(1) 化學成分：乙烯醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate)共聚物，是乙烯醋酸乙烯酯(VA%)的二元、無規則、初級共聚物。所有乙烯基礎的化合物都能跟它良好的相容，屬於熱塑性塑膠，密度大多在 0.94 g/cm3左右。(2) 特點：運動鞋中底最廣泛使用的材料，常用的規格是 VA%在 18%到 40%之間，發泡後剛好在5560 Asker C 的硬度，適合人體腳掌。(3) 優點：i. 可合貼，可二次成型，流動性 MI=2.57.0 的適合做射出成型，MI=1.02.5 的適合做平板發泡與模壓。ii. 便宜。每公斤 USD$1.6-USD$2.0，貨源容易取得
2、。iii. 可以用發泡倍率控制物性，可以用不同 VA%含量控制軟硬度，VA%含量越高的越貴。iv. 容易使用色粒著色，它也可以做為色粒、POE、耐磨劑、甚至發泡劑與架橋劑的載體材料，做成複合材料(master-batch)商品。v. 加工溫度不高，加工設備成本低廉，工藝複雜度適中，普通人經過簡單訓練即可操作，投資回收快。vi. 可使用過氧化物架橋，AC 發泡劑發泡。也可以做成薄膜、熱嫆膠。vii. 運送、存放、加工都沒有毒性，操作危險性有限。(4) 缺點：i. 發泡材料有後收縮問題，尺寸安定性相對較差。ii. 不耐磨，無法做為大底。撕裂強度差，壓縮歪不好。iii. 回收成本高昂，碳排放量有環保
3、疑慮，無法做為綠色產業，不阻燃。iv. 工藝上很耗人工，無法做模流分析，自動化程度有限。(5) 影響因素：i. 計入主膠 PHR，可參與發泡與架橋反應。 EVA 佔主膠的比例越高，發泡成型後的抗收縮能力越差。ii. 用 VA18%21% 的 EVA 即可達到 Nike、Adidas 普通中底需要。所有運動鞋中底、緩衝墊產品的泛用型基礎材料。2iii. EVA 中底經足夠熱定型烘箱，尺寸安定性可以穩定在 1.5%以內。iv. 維持合貼強度上，至少必須使用 VA18%以上的 EVA。. POE(1) 化學成分：聚烯烴 (Poly Olefin)。乙烯1- 辛烯(Ethylene/octene co
4、polymer)無規則二元共聚物，例如陶氏(Dow) Engage，是兩個碳與八個碳的共聚物。乙烯1- 丁烯( Ethylene/butene copolymer)共聚物，如三井 Tafmer，是兩個碳與四個碳的共聚物。結構上類似 EVA，第一單體都是乙烯，第二單體不同。 （还有 6 个 C 的二元聚合物，来自 Exxonmobile）(2) 特點：i. 可以修飾 EVA 的物性，廣泛的被 Nike、Adidas 所接受。ii. 密度比 EVA 低，從 0.863 g/cm3到 0.902 g/cm3，因此起到輕量化作用，MI 值從 0.5 到 30 不等，流動性符合 EVA 製程需要。iii
5、. 辛烯含量從 9%到 28%。辛烯含量越多，硬度越軟，密度越低，代表岔鍊越多，彈性越好，熔點越低，回彈性越好，但成本也越貴，也稱作彈性體 (Elastomer)，加工上完全跟 EVA 類似。iv. 同密度下有四個碳的 Tafmer 跟八個碳的 Engage 可選擇，各方面差異不大，四個碳的 POE 有節省成本的效果。(四个 C 的 Tafmer比八个 C 的 Engage 拉力撕裂较差 )(3) 優點：i. 跟 EVA 有極佳的相容，最佳伴侶。因此 Dow 公司取名Engage。ii. 增韌效果佳，因此三井取名 Tafmer，可以修飾 EVA 的物性。iii. 密度越高(越硬)的 POE 加
6、入，對壓縮歪、抗收縮表現越好，例如，以 Engage 8480 取代 20phr 的 EVA7360，比純 EVA 表現好很多。iv. 增加回彈性。因為辛烯含量越多，彈性越好，例如，Engage8150。v. 增加流動性，降低硬度。例如，Engage 8200，MI=5.0，比很多VA%18%-21%的 EVA 流動性 MI=2.5 以內的還要好。vi. 比重輕。因為相同的密度下，POE 總是比 EVA 比重要輕。vii. 熟成快。例如，達到同樣的硫化效果，以 Engage 8003 取代 20%的3VA18% EVA (例如台塑 EVA7350M)，所需的過氧化物少一點，也就是製程意義是可以
7、取得額外的回轉數，減少熟成時間viii. 抗收縮能力提升。例如，以 Engage 8003 部分取代 VA26%的EVA7470%，以其 USD$2.0/kg 的成本，只比 USD$1.8/kg 的EVA 貴一點，後收縮可降至 1.5%以內，達到 Adidas 的中底物性要求。(4) 影響因素：i. 計入主膠，參與發泡架橋反應。對合貼有影響。極性不像醋酸乙烯酯強，在配方中有 20phr 上限，除非是免合貼的拖鞋或護具。. EPDM (三元乙丙橡膠)(1) 化學成分：乙烯丙烯降冰片烯。乙烯(45%70%)、丙烯(30%40%)和雙烯第三單體(1%3%)形成的三元無規共聚物。第三單體通常為 2-亞
8、乙基降冰片烯。(2) 特點：i. 彈性好，對壓縮、回彈性的補強非常明顯。ii. 橡膠手感。iii. 跟 EVA 製程可完全相容，容易加工。iv. EVA 中底上最常使用的牌號為陶氏 EPDM3745P，粒狀。v. 跟橡膠與 EVA 均有很好的相容，一般橡膠無法跟 EVA 共混。(3) 優點：i. POE 有些物性也可以增強 EVA，但 EPDM 的獨特性在 POE 中無完全可取代的，因為三元跟二元共聚物完全不同。ii. 耐候性強，可用做鞋材、電線電纜、汽車塑料。iii. 歷史悠久，在 POE 尚未大量應用前已經被廣泛使用。(4) 缺點：i. 極性不高，對合貼有影響，抗收縮也不太好。ii. 成本
9、較貴。iii. 黏度較高，流動性不高。iv. 很多 EPDM 牌號為塊狀，必須使用切膠機，只有部分規格是粒狀。(5) 影響因素：i. 對合貼有影響，使用上限在 15phr 以內。ii. 計入主膠，參與發泡、架橋反應，必須比 EVA 適度增加架橋劑。iii. 宜使用 EVA/POE/EPDM 的架構。4. Infuse(1) 化學成份：i. 一樣是乙烯辛烯共聚物，但是有規則排列，故抗收縮特佳。ii. 又稱作嵌段共聚物 OBC (Olefin Block Co-polymer)。(2) 特性：i. 目前只有陶氏公司(Dow)有提供。ii. 在 POE 發展多年後，EVA/POE 架構所提供的物性仍
10、無法滿足高端運動鞋物性需要。市場上獲廣泛使用的 Engage 牌號只有幾支，許多牌號很少用。嵌段共聚物的牌號較少，由常用 POE 的密度、流動性下，發展出 OBC 牌號，熔點都在 120。iii. Infuse9107 壓縮歪較好； Infuse9817 的抗收縮較好，第二單體最多。Infuse9507 則介於中間。(3) 優點：i. 抗收縮性。分子結構有規則，做到了 Engage 達不到的抗收縮性。ii. 低壓縮歪。能夠把壓縮歪降到 30%的水準，回復性佳。iii. 承襲 Engage 的增韌效果。(4) 缺點：i. 加工不易。熔點太高，接近所有 EVA 混煉設備的溫度上限。ii. 對設備的
11、要求較高，容易打不散、打不化。iii. 成本較高，至少是 POE 的兩倍。(5) 影響因素：i. 計入主膠，參與發泡、架橋反應。ii. 有合貼的疑慮。由於極性低，在使用上有 30phr 的上限。. IR(1) 化學成份：i. 異戊二烯橡膠。Nike 常用牌號是 IR2200。(2) 特性：i. 可跟 EVA 相容的橡膠，成本較高。ii. 可提供橡膠手感，補強反彈、耐磨、壓縮的物性。(3) 影響因素：i. 計入主膠，但不參與發泡反應。ii. 使用上約在 5-15phr。iii. 硫化太慢，架橋劑必須提升。iv. 比起 EPDM，其收缩较大，但橡胶手感好。5. BR(1) 化學成份：BIIR, 溴
12、化丁基橡膠（Bromo Isobutylene Isoprene rubber）, Bromobutyl（Lanxess 公司產品） ，簡稱 BR。(2) 特性：i. 因為 IR 的成型時間太慢，因此溴化後，不飽和雙鍵容易被過氧化物架橋，大幅縮短成型所需要的時間。 （错误：溴化丁基橡膠同IR 没有任何关系，其是在丁基胶的基础上引入入溴集团，溴集团引入后可以增强其极性）ii. 具有橡膠手感，可跟 EVA 相容，成本較高，可提供防滑效果。iii. 溴化丁基橡膠由于分子结构的排列不能翻转，所以具有弹性低，干式湿式止滑好的特点。iv. 低温下不易变硬。(3) 影響因素：i. 計入主膠，不參與發泡、架橋
13、反應。ii. 由於對架橋劑相當敏感，因此容易撕裂，必須降低架橋劑。iii. 同 EVA 的相容性不好，架桥时间不一致。iv. 价格昂贵. SEBS （ SBBS）(1) 化學成份：乙烯(S) 苯乙烯(B) 丁二烯(S)的氫化後的三嵌段共聚物。(2) 特性：i. 低壓縮歪。與 EVA 共混可以讓壓縮歪低至 30%以下。 （看规格）ii. 降低硬度。例如，旭化成 JT83x，可以做軟而回復性好的材料。（看规格）iii. 超高的回彈性，提供橡膠手感。 （SBBS 可以，如 JT-83 和 005-1；高回弹的 SEBS 可以，如 005）iv. 吸震料。例如旭化成 L609、S1611。也可以做記憶
14、泡棉，例如P2000。 （低回弹的 SEBS 可以做成吸震料，但会有低温变硬的可能）v. 可以合貼。 （SEBS 不可以合贴，SBBS 可以）(3) 缺點：i. 成本太貴，限制了其應用。ii. 對架橋劑的消耗較大，會拖長成型時間。6iii. L605/609/S1611 會有低溫變硬的問題。iv. 加工溫度太高，接近一般 EVA 設備的上限。(4) 影響因素：i. 計入主膠，參與發泡、架橋反應。ii. 後收縮也很大。iii. 必須使用 EVA/POE/SEBS 的架構，例如 70/15/15 比例使物性平衡。. TPU(1) 化學成份：TPU (Thermoplastic polyuretha
15、ne)，熱塑性聚氨基甲酸甲酯，分為聚醚、聚酯類，是一種高抗張強度且柔軟的彈性體，不容易從被接著物表面脫落。(2) 特性：i. 可做柔軟的發泡材料，韌性強，拉力、延伸都高，彈性強。ii. 贴合好，有韧性，赋予 EVA 发泡后不同的手感。iii. 可被自然分解，可做成綠色材料。耐寒性、耐候性好，無毒性。（耐寒不好）iv. 計入主膠參與發泡、架橋反應，對架橋劑敏感，須降低架橋劑。. 色粒與鈦白粉(1) 化學成份：i. 主要分為有機染料與無機染料，大多為金屬鹽類，成分複雜 。 （不对吧，金属类的用的越来越少了）ii. 色粉佔 10%到 50%不等、EVA7350M 做為載體，並加入碳酸鈣、油、硬脂酸的
16、混合，以便於跟 EVA 混煉時有良好分散均勻性。iii. 鈦白粉：TiO2，氧化鈦。常用的是杜邦 R103。(2) 特性：i. 耐熱性微量調整性遷移性是色粒的評估標準。ii. 耐熱性：受熱容易退色的程度。iii. 微量調整性：必須加很多才能達到色卡指定顏色濃度。iv. 遷移性：成品是否容易吐出染料而汙染其他材質。v. 必須通過重金屬、環苯芳香烴殘留等安全測定。(3) 影響因素：i. 色粒與 TiO2 合計至少在配方的 5phr 到 10phr，才能完整覆蓋EVA 材質，又不至於影響物性。ii. 黑色的組成是碳黑，耐熱性也極佳，黑色配方不需要使用 TiO2。7iii. 彩色的配方必須使用 TiO
17、2 500g 到 2kg，在一大手 75kg 的基礎下。iv. 螢光色都不耐熱，必須使用 TiO2 打底，低模溫長時間來成型，避免受熱分解。螢光色對於架橋劑的消耗較多。v. TiO2 可以提供抗 UV 與耐熱效果，可以反射熱能。因此在貼底時，黑色中底所需的 UV 照射較少，白色中底所需的 UV 照射較多。vi. 色粒的載體必須視同 EVA，也會參與發泡、架橋反應。. SIS (TR)(1) 化學成份：SIS (polystyrene-polyisoprene-polystyrene)，苯乙烯異戊二烯共聚物。(2) 影響因素：i. 充油改性之後，SIS、SEBS 、SBS 的加工溫度可以跟 EV
18、A 有效的混煉與相容，做出具備橡膠手感的柔軟產品。ii. 低壓縮歪、高回彈、吸震等多種特性。iii. 計入主膠，參與發泡、架橋反應。. 助劑(1) 氧化鋅：ZnO，屬於鋅的氧化物，對 AC 發泡劑有加速分解作用，標準用量是 1.0phr 以上。(2) 發泡助劑：屬於尿素催化劑，對 AC 發泡劑有加速分解作用，通常吸附在白煙或 EVA 做為載體，依有效成分不同用量在 0.5phr 左右。(3) 架橋助劑：屬於過氧化物，例如，TAC 或 TAIC，加速架橋劑的分解，提供更多自由基，縮短成型時間，提升架橋密度，對抗收縮也有幫助。載體可以是 50%到 70%的 EVA 或白煙，用量是主架橋劑的 1/3
19、 到1/4。(4) 硬脂酸：做為外滑劑，有利於加工潤滑，不參與反應。標準用量是0.5phr 到 1.0phr。(5) 硬脂酸鋅：同時做為外滑劑與溫和的發泡助劑，有雙重功能。硬脂酸的鋅鹽，鋅離子可以幫助催化 AC 發泡劑分解，硬脂酸基則可以潤滑。有穩定劑的功能，其與硬脂酸的標準用量都是 0.5phr。用太多的時候會有花班問題。(6) 有 BIPB 無味架橋劑黏模疑慮時， BIPB 須降至 0.60.8phr (450g/75kg)，提升 TAC(50%)用量到 0.2phr 以上，並提高 ZnST 的用量到 1.5phr，可以延長積垢吐出的週期，沒那麼快黏模。(7) 滑石粉 (RB-510, T
20、alc)與碳酸鈣(CaCO3)：屬於填充劑，滑石粉較輕，8碳酸鈣較重，都有填充效果，降低成本。總填充劑的標準用量是 10phr (6kg/75kg)到 15phr，會增加比重，也有部分減少收縮效果。碳酸鈣的填充效果較好，也較穩定，屬於化學合成；滑石粉屬於天然礦石粉碎純化，因此穩定性較低，但成本較便宜。. 架橋劑(1) 化學成份：i. DCP：過氧化二異丙苯 (Dicumyl Peroxide)ii. BIPB：Bis(Tert Butylperoxy Isopropyl) Benzene(2) 影響因素：i. DCP 在配方中的標準用量是 1.0phr。ii. BIPB 在配方中的標準用量是
21、0.8phr。iii. 含有 SEBS、EPDM、Infuse 、高 VA/MI 值的 EVA，都需要增加架橋劑與架橋助劑。iv. 只有 BIPB 能夠通過 A-01 有害物檢測。v. DCP 的配方轉成 BIPB 配方，使用 BIPB 的模溫須高一點，因為BIPB 的一分鐘半衰期溫度偏高，雖自由基較多，但反應速率稍慢於 DCP。. 發泡劑(1) 化學成份：偶氮二甲醯胺 (Azodicarbonamide)，也稱為 AC 發泡劑，AC3000H/F、D-600。(2) 影響因素：i. 發泡劑控制發泡倍率，發泡倍率決定物性。ii. ZnO 與尿素催化發泡劑，控制速度，原分解溫度 210降至 175。iii. 分為中溫發泡劑-H 與高溫發泡劑-F，中溫發泡劑是屬於改性過的。iv. 評估標準為：發氣量分解溫度粒徑。v. Nike 使用粒狀發泡劑，EVA 載體需計入主膠；Adidas 等其他品牌則可使用投料袋來盛裝粉劑。vi. 發泡倍率與密度的關係：倍率 (%) 密度 (g/cm3)140% 0.32145% 0.289150% 0.25155% 0.23160% 0.22165% 0.20建议提一提 EBA 和 EMA 的使用，它们都可以有效地提高贴合能力，
