OBC、TPU、EVA、POE等弹性体发泡鞋材详细解读

弹性体与发泡鞋材

鞋材介绍 Ortholite profile

发泡鞋材 Foam material
一双跑鞋分为三个部分：鞋面(Upper)，中底(Midsole)，大底(Outsole)。中底是跑鞋的灵魂，也是区别各大厂商的核心标志，立身之本。

中底的作用是提供稳定性，缓冲和回弹，吸收运动中产生的冲击力，在运动中提供保护和比较温和的脚感。

因此，如何选择中底的橡胶材料配方，对整双球鞋来说很重要，现在主要的中底材料有EVA、TPU、POE、EDPM等。


EVA发泡鞋材
在过去的20年有一种材料引发了制鞋业的革命，它就是EVA。通过发泡EVA可使得鞋底变得足够的轻，而且具备一定弹性的EVA树脂让鞋底具有适当的缓震功能。从此，大多数的休闲鞋和缓跑鞋都不约而同的采用EVA作为鞋底材料。

EVA发泡配方在制鞋行业内，一般说模内发泡是指将EVA造粒料放入发泡模具内，加以高温（160-180摄氏度）高压（150KG/平方厘米以上）让其发泡。此外，还有传统平板发泡和射出发泡。EVA发泡配方是由润滑剂(硬脂酸)、架桥剂(DCP)、发泡剂(AC系列)、发泡促进剂(氧化锌)、填充剂(碳酸钙) 配上EVA原料组成。为了改善EVA制品的物理性能，还会加入一定比列的橡胶（天然的，或人工的），工艺流程和不加橡胶的配方差不多。




TPU鞋材
除了EVA发泡鞋材，另一个重要的鞋底鞋材是TPU热塑性聚氨酯弹性体。TPU材料的吸震能力、耐用性较EVA强，但材质较EVA重，容易变黄。此外，它有以下三大优势：
1. 配方的可塑性很大，通过调整配方可以生产出从*软到*硬的制品；
2. 特别耐磨，耐磨性比*耐磨的天然橡胶还高2倍；
3. 它可以制成非常透明或任何色彩的制品。



因为之前TPU无法做成微孔发泡，主要用来做大底。通常的做法是用发泡EVA做中底，底部再贴上一层薄薄的TPU做大底，这样的鞋穿起来既轻又耐磨。但近几年巴斯夫推出的一种新型的发泡技术让TPU具备了全面挑战EVA在鞋材中应用的可能。这种发泡技术也就是业界所称的“爆米花”（E-TPU），它可以将鞋做得与EVA一样的轻，关键是具有非常棒的回弹性，也就是具备比EVA更好的缓震效果。
威达美发泡鞋材
威达美丙烯基弹性体由埃克森美孚化工采用专有的茂金属技术生产，具备独特的丙烯与乙烯的半结晶结构。与EVA、POE相比，这种材料可以在终端产品中提供更好的性能，例如防滑性、柔软度、柔韧性、压缩**变形和收缩率。这些特性提供了卓越的性能使它成为可取代传统发泡材料的新型材料。

与EVA以及POE相比，威达美丙烯基弹性体发泡材料更轻、更柔软。它们具有更好的伸长率，并且更不容易发生**变形。在低温下，这些发泡材料比EVA发泡材料更柔韧，有助于防止鞋底在寒冷的环境下开裂。由于其使用的添加剂比EVA少，因此异味极低，并且易于加工。此外，与EPDM相比，威达美丙烯基弹性体发泡材料具有更强的耐候性；而与EVA和POE相比，具备更好的防滑性。



OBC发泡鞋材
用陶氏INFUSE™烯烃嵌段共聚物(OBCs) 和ENGAGE™聚烯烃弹性体 POEs制成的中底使鞋更轻、具有卓越的回弹性、耐久性和柔软性，从而帮助您在运动鞋领域先人一步。INFUSE OBCs 更强的尺寸稳定性也让鞋底制造商 （OEMs） 有可能在降低生产成本的同时，制造出性能更持久的中底。INFUSE还可用于其它鞋类领域，包括：拖鞋、凉鞋、鞋垫等等。



INFUSE与ENGAGE性能比较：
OBC熔点比POE高约30~70度 （高的使用温度）；
OBC结晶温度约100度，比POE高约30~60度 （快速定型）；
作为鞋材，跟嵌段共聚物SBC类似，拥有很好的回弹性，INFUSE™ OBC具与SBC相当的高拉伸弹性回复；
高拉伸性，低压缩**形变、更好的柔软性、比POE高的耐磨性；



鞋材发泡行业中嵌段共聚物OBC相比无规共聚POE有什么优势？
1、由于是嵌段共聚物，OBC既有低结晶无定形部分提供优异的回弹性，又具有高结晶度部分控制收缩保持尺寸稳定；

2、OBC打破了传统的耐热和柔性的关系，在保持柔性的同时有较高的耐热性，使力学性能在特定的温度区间变化不大。




与传统的中底相比，应用INFUSE的中底在保持弹性不变的情况下，可以使运动鞋轻量化。做到轻量化的同时，杰出的抗压缩形变性能力保证了鞋的寿命。采用INFUSE的鞋子可以在穿了一天脱掉后，经过晚上的时间恢复原形，恢复程度近乎百分百。



弹性体市场


全球EVA产能分布
随着EVA树脂行业的发展，全球EVA树脂产能稳步增加，全球EVA产能主要集中在亚洲和北美地区。其中，EVA产能规模*大的国家和地区主要包括中国大陆、美国、中国台湾、韩国、日本等。中国大陆已经超越美国成为了全球*大的EVA树脂生产地区，产能达97.2万吨/年。
我国EVA供需情况

近年来，随着我国功能性棚膜、包装膜、鞋材、热熔胶等行业的蓬勃发展，对EVA树脂产品的需求量也不断增加。2012年，我国EVA树脂表观消费量约88万吨，2016年已增长到了约130万吨，预计2017年将增长至140万吨以上。2012年至2017年，我国EVA树脂表观消费量年均增速达到了10％以上。

2008年以前，我国EVA树脂的*一大应用领域是发泡制品，主要发泡鞋材，消费量约占据总消费量的60％以上。2010年，EVA树脂在发泡制品领域消费量所占比例下降到约51％左右，2015年进一步下降到约45％。太阳能封装材料、电线电缆、热熔胶等新兴领域处于蓬勃发展阶段，消费占比迅速上升。伴随着EVA消费领域热点的变化，我国EVA树脂的消费结构也发生了较大变化。
全球TPU产能分布

亚太地区是全球*大的 TPU 生产和消费区域，2012 年亚太地区 TPU 制品产量达到 24.93万吨，占全球产量的 58％，EMEA（欧洲、中东、非洲）和美洲的产量分别占全球产量的25％和 17％。
我国TPU供需情况
中国地区依然是亚洲*大的制鞋基地，2016-2017年运动鞋在中国地区发展起势，对TPU消耗量也有增加，TPU材料与EVA、橡胶等材料中的竞争也日趋激烈。

薄膜行业17年增速有所回落，但增速依旧超过10％。TPU薄膜的行业渗透率也极高，在食品、医疗、汽车、农业中均有涉及，业内人士也对TPU薄膜行业更为看好。

线缆行业中TPU消耗虽占比不大，但TPU材料更好的环保回收性能也更好的被行业接受。现在线缆行业中TPU材料多数被大型外资企业垄断。

TPU 3D打印耗材早就不是梦想，行业内已有几家生产商可以生产该材料，TPU的高强度、高硬度、硬度范围广等优质性能将在未来更好的服务于3D行业。


鞋材行业TPU消耗量
鞋材市场虽然向东南亚国家转移，但中国地区依然是亚洲*大的制鞋基地，多数高端制鞋供应仍在中国地区生产。同时，TPU材料在鞋制造业中的消耗量也在逐步递增，不断占领其他橡胶的市场份额。

E-TPU在2017年中加速发展，在鞋材行业已经有很大的应用，未来发展趋势也被生产商看好，在巴斯夫之后，国内几家生产商也进入该行业中，其较大的发展空间和利润空间，或将在不久的将来为鞋材行业带来一场革命。

全球POE产能分布
世界POE的生产始于20世纪90年代初期，目前全球POE总能力已超过100万吨，生产厂家主要有陶氏化学、埃克森美孚、三井化学、韩国LG化学、韩国SK和沙特Sabic。

陶氏化学在美国、西班牙、泰国、沙特均有生产装置，POE总产能近60万吨。

埃克森美孚在美国建设了POE弹性体生产装置，产能为17万吨。

日本三井化学05年在新加坡投产10万吨POE装置，2010年又投产了第二套10万吨装置，总产能达到20万吨。

韩国LG公司在韩国丽水建有1.0万吨POE装置，商品名为LUCENE。韩国SK和沙特Sabic共用同一装置产能近10吨。


POE消费情况
TPO复合物约占总消费量的51％，聚合物改性约占29％，电线电缆约占10％，其他约占10％。美国、西欧是主要消费区，中国处于快速增长阶段。

在全球范围内，POE已经替代了70％的三元乙丙胶（EPDM）用于制造TPO，但有些TPO制品仍需使用EPDM以达到弹性标准。目前聚合物改性是POE全球增长*快的应用领域，并具有更长期的潜在市场。

其他增长市场包括电线电缆(替代PVC和较小程度地替代EPDM),非汽车应用的TPO(如屋顶材料和其他工业应用)等。



行业周期

季节性周期
鞋材行业属于季节性生产行业，一般夏季6、7、8月是发泡鞋材的淡季。而*一季度和第四季度是旺季。淡旺两季销量差别高达几倍。
环保因素
制鞋行业环保基础差，此前并没有国家统一的环保标准，而各地制鞋环保标准不一。多数企业并没有履行环保要求。2019年开始国家将对制鞋行业实行新标准。主要有以下方面：更严的大气污染物排放标准、实行排污许可证制度、要求增加环保税、不断开展的环保督查。

日益趋严的环保要求，挑战与机遇并存。这需要企业及行业积极创新求变，要对标新的技术规范和标准要求，企业要加强技术储备，变被动为主动，及时对标研究，及时整改。
库存周期
运动鞋行业从2008年北京奥运后，安踏、特步、匹克等运动品牌开始疯狂的产能投资。2011年安踏宣布开始万店计划，其他品牌竞相跟风，结果2012年，中国所有运动品牌集体爆仓，导致运动鞋行业的超级库存危机。

很快，这些品牌就被迫启动了“清库存模式”，市场开始自发去产能，出清了部分中低端产能。直至2017年底，特步宣布回购2015年前的渠道库存才算正式结束这次库存危机。

随着市场自发去产能加供给侧改革和环保督察，2016-2018运动鞋行业产能周期触底。而随着产能出清、企业利润改善、资产负债表修复、出口复苏叠加消费升级，预计2019年运动鞋行业会迎来新一轮产能周期。