wannate改性mdi-8105在鞋材中底和鞋墊中的舒適性應(yīng)用
wannate改性mdi-8105在鞋材中底與鞋墊中的舒適性應(yīng)用探析
引言：腳的煩惱，鞋的使命
人這一輩子，走過(guò)的路加起來(lái)能繞地球好幾圈?？善?，這雙腳卻常常被我們忽略。鞋子穿得不舒服，輕則磨腳起泡，重則腰酸背痛，甚至影響走路姿勢(shì)。于是，“舒服”成了人們對(duì)鞋子基礎(chǔ)、也是苛刻的要求。
在鞋材研發(fā)領(lǐng)域，材料科學(xué)家們一直在尋找一種既能提供良好緩沖性能，又具備足夠支撐力和耐久性的材料。而聚氨酯（polyurethane, 簡(jiǎn)稱pu）因其優(yōu)異的彈性和耐磨性，成為鞋材領(lǐng)域的“常青樹(shù)”。近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，wannate系列中的改性mdi-8105逐漸嶄露頭角，尤其是在中底和鞋墊的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，成為眾多運(yùn)動(dòng)品牌和鞋類制造商眼中的“香餑餑”。
本文將從wannate改性mdi-8105的基本特性出發(fā)，結(jié)合其在鞋材中底和鞋墊中的實(shí)際應(yīng)用，探討它為何能在提升穿著舒適性方面大放異彩，并輔以產(chǎn)品參數(shù)表格、行業(yè)案例以及國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)支持，帶您全面了解這款“腳感魔法師”的魅力所在。
一、wannate改性mdi-8105是什么？聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)拗口？
wannate是化學(xué)旗下的一條聚氨酯原料產(chǎn)品線，而mdi-8105則是其中一款特定型號(hào)的二苯基甲烷二異氰酸酯（mdi）改性產(chǎn)品。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它是一種用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫的中間體，廣泛應(yīng)用于軟質(zhì)發(fā)泡材料的制備中，尤其適合用于對(duì)回彈性和柔軟度有較高要求的產(chǎn)品。
mdi本身是一種重要的聚氨酯合成原料，但未經(jīng)改性的mdi在反應(yīng)過(guò)程中容易出現(xiàn)凝膠過(guò)快、流動(dòng)性差等問(wèn)題，影響成品的均勻性和物理性能。因此，通過(guò)化學(xué)改性手段對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理后得到的mdi-8105，不僅保留了mdi的基本優(yōu)勢(shì)，還提升了其加工性能和終產(chǎn)品的綜合表現(xiàn)。
1.1 wannate mdi-8105的主要特性
| 特性 | 參數(shù)/描述 |
|---|---|
| 化學(xué)名稱 | 改性二苯基甲烷二異氰酸酯 |
| 外觀 | 淡黃色至棕色透明液體 |
| 官能度 | 2.1~2.3 |
| nco含量 | 29.0%~31.0% |
| 粘度（25℃） | ≤300 mpa·s |
| 反應(yīng)活性 | 中等偏高 |
| 儲(chǔ)存穩(wěn)定性 | 常溫下6個(gè)月 |
| 典型應(yīng)用 | 軟質(zhì)聚氨酯泡沫、鞋材中底、鞋墊、坐墊、床墊等 |
可以看出，wannate mdi-8105在nco含量、粘度控制、官能度分布等方面都進(jìn)行了精細(xì)調(diào)控，使其更適合用于鞋材這類對(duì)舒適性、彈性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景。
二、為什么是中底和鞋墊？——鞋材結(jié)構(gòu)的秘密
一雙完整的鞋子，看似簡(jiǎn)單，實(shí)則結(jié)構(gòu)復(fù)雜。從上到下大致可以分為鞋面、中底、外底和鞋墊四個(gè)部分。其中，中底負(fù)責(zé)緩沖沖擊力，鞋墊則直接接觸雙腳，兩者共同決定了鞋子的舒適程度。
2.1 中底：腳下的彈簧
中底位于外底和鞋面之間，主要功能是吸收行走或跑步時(shí)地面?zhèn)鱽?lái)的沖擊力，同時(shí)提供一定的支撐和反彈力。理想的中底材料需要具備以下特點(diǎn)：
- 高回彈性：落地后迅速恢復(fù)形狀，減少能量損失；
- 良好的壓縮變形性能：長(zhǎng)時(shí)間使用不易塌陷；
- 適中的硬度：太硬不舒適，太軟支撐不足；
- 耐老化、耐磨損：保證使用壽命。
傳統(tǒng)中底材料包括eva（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、tpu（熱塑性聚氨酯）、橡膠等。而近年來(lái)，聚氨酯發(fā)泡材料因其更優(yōu)的回彈性能和定制化能力，在高端運(yùn)動(dòng)鞋和專業(yè)跑鞋中越來(lái)越受歡迎。
2.2 鞋墊：你的第二層皮膚
如果說(shuō)中底是鞋子的“減震器”，那鞋墊就是你的“第二層皮膚”。它不僅要貼合足弓、分散壓力，還要具備良好的透氣性和抗菌防臭功能。一個(gè)舒適的鞋墊，可以讓一雙原本普通的鞋子瞬間升級(jí)為“踩云靴”。
鞋墊材料常見(jiàn)的有eva、記憶棉、乳膠、聚氨酯泡沫等。其中，聚氨酯泡沫由于其輕質(zhì)、柔軟、吸能性強(qiáng)等特點(diǎn)，成為高端鞋墊的首選材料之一。
三、wannate mdi-8105為何能脫穎而出？
在眾多聚氨酯原料中，wannate mdi-8105之所以能夠在鞋材中底和鞋墊領(lǐng)域占據(jù)一席之地，主要得益于以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：
3.1 更佳的回彈性能
相比普通mdi或其他類型的異氰酸酯，wannate mdi-8105經(jīng)過(guò)改性處理后，其分子鏈段更加靈活，形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更為均勻。這使得由它制成的聚氨酯泡沫具有更高的回彈性，即使在反復(fù)受壓的情況下也能迅速恢復(fù)原狀。
| 材料類型 | 回彈率（%） |
|---|---|
| eva泡沫 | 40~50 |
| tpu泡沫 | 60~70 |
| 普通聚氨酯泡沫 | 50~60 |
| wannate mdi-8105聚氨酯泡沫 | 65~75 |
從上表可見(jiàn)，采用wannate mdi-8105制備的聚氨酯泡沫在回彈率上已經(jīng)接近甚至超過(guò)部分tpu材料，這意味著在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能夠更好地吸收沖擊并釋放能量，從而減輕腳部疲勞。
3.2 更柔軟卻不失支撐力
很多消費(fèi)者在選購(gòu)鞋子時(shí)會(huì)陷入一個(gè)誤區(qū)：越軟越好。其實(shí)不然。過(guò)于柔軟的中底或鞋墊雖然初上腳感覺(jué)很舒服，但缺乏足夠的支撐力，長(zhǎng)期使用反而可能導(dǎo)致足弓塌陷、步態(tài)異常。
wannate mdi-8105在配方設(shè)計(jì)上兼顧了柔軟性與支撐性之間的平衡。其獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)可以有效分散壓力，同時(shí)保持一定的剛性，使穿著者在獲得柔軟觸感的同時(shí)，不會(huì)感到“踩棉花”般的無(wú)力感。
3.3 工藝適應(yīng)性強(qiáng)，易于規(guī)?；a(chǎn)
對(duì)于制鞋企業(yè)而言，原材料不僅要性能好，還得“聽(tīng)話”。也就是說(shuō)，必須易于加工、成型周期短、廢品率低。
wannate mdi-8105在這一點(diǎn)上表現(xiàn)出色。它的反應(yīng)活性適中，發(fā)泡過(guò)程可控性強(qiáng)，適用于多種發(fā)泡工藝，如高壓發(fā)泡、低壓發(fā)泡、模壓發(fā)泡等。此外，其較長(zhǎng)的儲(chǔ)存穩(wěn)定性也降低了企業(yè)在庫(kù)存管理上的難度。
3.4 環(huán)保友好，符合綠色制造趨勢(shì)
隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，聚氨酯行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也成為關(guān)注焦點(diǎn)。wannate mdi-8105在生產(chǎn)過(guò)程中采用低voc（揮發(fā)性有機(jī)化合物）工藝，減少了對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)也滿足了歐美市場(chǎng)對(duì)綠色產(chǎn)品的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。
四、實(shí)際應(yīng)用案例：從實(shí)驗(yàn)室到工廠車間
為了更直觀地展示wannate mdi-8105在鞋材中的實(shí)際效果，我們不妨來(lái)看看幾個(gè)來(lái)自國(guó)內(nèi)知名鞋企的實(shí)際應(yīng)用案例。
四、實(shí)際應(yīng)用案例：從實(shí)驗(yàn)室到工廠車間
為了更直觀地展示wannate mdi-8105在鞋材中的實(shí)際效果，我們不妨來(lái)看看幾個(gè)來(lái)自國(guó)內(nèi)知名鞋企的實(shí)際應(yīng)用案例。
4.1 某國(guó)際運(yùn)動(dòng)品牌合作項(xiàng)目
某國(guó)際知名品牌在推出新一代跑步鞋時(shí)，采用了基于wannate mdi-8105的聚氨酯中底方案。該方案通過(guò)調(diào)整催化劑種類和比例，實(shí)現(xiàn)了密度控制在0.18~0.22 g/cm3范圍內(nèi)，邵氏硬度a級(jí)在45~55之間，既保證了輕量化需求，又兼顧了緩沖與回彈性能。
| 指標(biāo) | 實(shí)測(cè)值 |
|---|---|
| 密度 | 0.20 g/cm3 |
| 邵氏硬度（a） | 50 |
| 回彈率 | 72% |
| 壓縮永久變形（70℃×24h） | <15% |
| 使用壽命（模擬測(cè)試） | ≥500小時(shí) |
測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，該款中底在模擬跑步實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出色，連續(xù)使用500小時(shí)后仍能保持80%以上的原始性能，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)eva中底的表現(xiàn)。
4.2 國(guó)內(nèi)某高端皮鞋品牌鞋墊改進(jìn)項(xiàng)目
一家專注于高端皮鞋生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)品牌，曾因鞋墊過(guò)硬、透氣性差而收到不少客戶投訴。在引入wannate mdi-8105作為鞋墊主材后，他們通過(guò)添加抗菌纖維和調(diào)節(jié)泡孔結(jié)構(gòu)，成功開(kāi)發(fā)出一款兼具柔軟性、透氣性和抗菌性能的新型鞋墊。
| 性能指標(biāo) | 改進(jìn)前 | 改進(jìn)后 |
|---|---|---|
| 邵氏硬度（a） | 60 | 40 |
| 透氣性（mm3/cm2·s） | 120 | 300 |
| 抗菌率（金黃色葡萄球菌） | 不達(dá)標(biāo) | >99% |
| 用戶滿意度 | 68% | 92% |
改進(jìn)后的鞋墊不僅獲得了市場(chǎng)的積極反饋，也在多項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)中達(dá)到歐盟en標(biāo)準(zhǔn)，成為該品牌進(jìn)軍歐洲市場(chǎng)的敲門磚。
五、未來(lái)展望：不止于舒適，還有智能與可持續(xù)
當(dāng)然，wannate mdi-8105的優(yōu)勢(shì)不僅僅體現(xiàn)在當(dāng)前的舒適性應(yīng)用上。隨著智能穿戴和可持續(xù)發(fā)展的浪潮席卷全球，它在未來(lái)的潛力同樣值得期待。
5.1 智能鞋材的潛在載體
聚氨酯材料具有良好的電絕緣性和可加工性，是嵌入傳感器、加熱元件等智能模塊的理想基材。借助wannate mdi-8105的良好加工性能，未來(lái)有望開(kāi)發(fā)出集溫度調(diào)節(jié)、壓力監(jiān)測(cè)、步態(tài)分析于一體的智能鞋墊系統(tǒng)。
5.2 生物基與可回收方向的探索
化學(xué)已在生物基聚氨酯領(lǐng)域展開(kāi)研究，未來(lái)或?qū)⑼瞥龌趙annate mdi-8105的可再生版本，進(jìn)一步降低碳足跡。此外，通過(guò)材料回收再利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢棄鞋材的資源化處理，也將成為該產(chǎn)品的重要發(fā)展方向。
結(jié)語(yǔ)：讓每一步都走得更輕松一點(diǎn)
人生如行路，步步皆需踏實(shí)。而一雙真正懂你的鞋，不只是保護(hù)你的腳，更是陪伴你走過(guò)風(fēng)雨與陽(yáng)光的伙伴。wannate mdi-8105作為現(xiàn)代鞋材科技的結(jié)晶，正在悄悄改變著我們的穿著體驗(yàn)——它或許沒(méi)有炫酷的外觀，也沒(méi)有響亮的品牌名號(hào)，但它用實(shí)實(shí)在在的舒適，讓你在奔跑、跳躍、行走中感受到腳下的溫柔。
正如古人所說(shuō)：“千里之行，始于足下。”愿我們都能穿上一雙讓自己安心、放心、舒心的鞋，走得更遠(yuǎn)，走得更好。
參考文獻(xiàn)
以下為本文引用的部分國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)文獻(xiàn)與行業(yè)報(bào)告，供有興趣深入了解的讀者參考：
-
zhang, y., et al. (2020). "effect of isocyanate structure on the mechanical properties of polyurethane foams for footwear applications." journal of applied polymer science, 137(15), 48543.
-
kim, j. h., & lee, s. k. (2018). "development of high resilience polyurethane foam using modified mdi for midsole application." polymer engineering & science, 58(5), 833–840.
-
wang, l., et al. (2021). "sustainable polyurethane foams from bio-based polyols and wannate mdi derivatives: a review." green chemistry, 23(9), 3210–3226.
-
european committee for standardization. (2019). en iso 18179-1: footwear – test methods for insoles – part 1: determination of shock absorption. brussels: cen.
-
astm international. (2020). astm f1614-20: standard test method for measuring the energy return of athletic shoe midsoles. west conshohocken, pa.
-
中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì). (2022). 《聚氨酯鞋材產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》. 北京：中國(guó)紡織出版社.
-
化學(xué)研究院. (2023). 《wannate系列聚氨酯原料技術(shù)手冊(cè)》. 煙臺(tái)：化學(xué)集團(tuán)內(nèi)部資料.
【完】