超临界发泡技术前世今生

▲ 技术背景

你是否发现，如今的跑鞋，无论是高端竞速鞋还是长距离训练鞋，其中底材料都呈现出轻盈且缓震回弹性能优异的特性，外观上也显得颇为相似？这背后，其实是 中底材料技术的巨大进步推动了跑鞋性能的整体提升。过去，我们常在阿迪达斯Boost系列跑鞋上见到类似爆米花的中底材料，但如今，除了阿迪，越来越多的国际和国内品牌都纷纷采用这种爆米花材质，这得益于中底材料技术的不断创新与突破。而当前， 超临界发泡材料已成为行业内的主流技术，引领着跑鞋中底材料的新潮流。
 

▲ 技术原理

将材料泡沫化，是降低其密度并拓展其功能化应用的重要手段。泡沫材料凭借其轻质、隔热、吸声、抗震的特性，以及高比强度和低廉的价格，已广泛应用于日常用品、包装、体育器材、医疗设备、汽车制造和建筑等多个领域。而 超临界发泡技术的出现，更是推动了这一趋势的发展，成为当前行业内的前沿技术。

超临界流体发泡技术，作为一种近20年来迅速崛起的方法，已成为制备微孔塑料的有效途径。这种技术所涉及的微孔结构，与我们所熟知的爆米花结构颇为相似。其背后的原理在于超临界流体的独特性质。当温度和压力同时超过其临界点时，液体便进入了超临界状态，这种状态下，流体兼具了液体和气体的特性。它既能像气体一样轻松占据空间，展现出较低的黏度和较高的扩散系数，同时又保持着类似液体的密度。这样的特性使得超临界流体成为发泡过程中的理想介质，从而实现了微孔塑料的高效制备。

▲ 材料优势

其发泡过程可概括为四个关键阶段：1) 将超临界流体引入聚合物基体，直至达到饱和状态，进而构建出聚合物与气体相互溶解的均一体系。2) 通过温度的迅速升高或压力的突然释放，使得均一体系内的气体过饱和，即进入热力学上的不稳定状态，进而触发气泡核的形成。3) 气体迅速向气泡核内部扩散，促使泡孔逐渐增大。4) 随后进行快速降温，以确保泡孔结构得以固化，从而完成爆米花产品的制造。

1.1 ▲ 阿迪达斯Boost系列

在跑鞋中底材料的应用方面，目前常用的聚合物基体主要包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、热塑性聚氨酯（TPU）、热塑性聚酯弹性体（TPEE）以及嵌段聚醚酰胺弹性体（Pebax）等，这些基体可以单独使用，也可以组合成混合物。

阿迪达斯Boost系列，这款久负盛名的跑鞋，其独特的中底设计给人留下深刻印象。中底材料具有明显的颗粒感，触感类似泡沫，这得益于其采用的前身 Infinergy发泡微球。这种微球是由热塑性聚氨酯（TPU）原料颗粒经过特殊发泡工艺制成，为跑鞋带来了出色的弹性与舒适度。 Boost材料是由德国知名的巴斯夫股份公司精心研发。阿迪达斯运用巴斯夫最新发泡微球Infinergy技术，成功打造出Boost系列跑鞋，其卓越的弹性和减震性能使其在市场上持续受到欢迎。

尽管面临激烈的市场竞争，Boost系列跑鞋依然保持其经典地位，作为慢跑鞋，其耐用性和舒适度依然让众多跑者信赖。Infinergy技术主要依赖于发泡热塑性聚氨酯（E-TPU）的独特性质，这种材料不仅减轻了重量，还提供了出色的缓震回弹效果。

1.2 ▲ 耐克Pebax泡沫

耐克Pebax超高性能弹性体，被誉为当前最热门的中底材料，随着耐克从4%到NEXT%的辉煌历程，这种新型尼龙弹性发泡材料逐渐走进人们的视野。

其经过超临界发泡工艺，诞生了耐克独有的ZoomX材料，这种材料不仅柔韧度高、回弹性能卓越，更在轻量化和低温抗冲击方面表现出色。Pebax超高性能弹性体不仅被誉为性能最佳的中底材料之一，更是众多顶级竞速跑鞋的标配，尽管其高昂的成本限制了其在次顶级鞋或训练鞋中的应用。

1.3 ▲ 碳板与发泡材料的关系

近两年，碳板跑鞋的热度持续攀升，不少人过于神化碳板的功效。然而，若缺乏以Pebax为代表的超临界发泡材料， 碳板的作用将大打折扣，这种关系可谓皮之不存毛将焉附。

具体来说，尽管碳板在弯折时能展现出出色的回弹性，但其未弯折时的质地却十分坚硬。因此，在中底结构中加入碳板后，必须搭配优质的缓冲材料来减轻碳板对脚的硬冲击。这样，既能确保鞋的顺应性不因碳板的加入而降低，也能防止鞋的刚度过度增加，从而保持穿着的舒适度。

因此，为了使碳板能够有效地融入中底，我们必须采用更高级、更厚实的缓震回弹材料。这种材料不仅需要具备出色的缓震性能，还要能充分回弹，与碳板相互兼容，共同提供良好的穿着体验。同时，这种材料的厚度要适中，既要避免跑鞋因加入碳板而失去弹性和顺应性，又要防止厚度增加导致鞋重上升。幸运的是，新一代尼龙发泡材料Pebax恰好满足了这些要求。