以下是 EVA、TPU、TPEE、PEBA 四種超臨界發(fā)泡材質(zhì)的加工性能詳細(xì)對(duì)比，從加工溫度、成型工藝、設(shè)備要求、生產(chǎn)效率等核心維度展開分析：
一、加工溫度范圍
| 材質(zhì) | 加工溫度范圍 | 特點(diǎn)說(shuō)明 |
|---|---|---|
| EVA | 150-200℃ | 熱穩(wěn)定性較好，加工溫度區(qū)間寬，適合常規(guī)超臨界發(fā)泡設(shè)備，不易因溫度波動(dòng)導(dǎo)致材料分解。 |
| TPU | 180-220℃ | 需嚴(yán)格控制溫度（超過(guò) 220℃易氧化黃變），芳香族 TPU 比脂肪族 TPU 對(duì)溫度更敏感。 |
| TPEE | 200-240℃ | 熔點(diǎn)高于 TPU，需更高加工溫度，熱穩(wěn)定性優(yōu)于 TPU，適合高溫高壓發(fā)泡環(huán)境。 |
| PEBA | 220-260℃ | 熔點(diǎn)最高（部分牌號(hào)超過(guò) 250℃），需專用耐高溫設(shè)備，溫度不足易導(dǎo)致熔體流動(dòng)性差，泡孔不均勻。 |
二、成型工藝適應(yīng)性
| 材質(zhì) | 主流成型工藝 | 工藝難點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) |
|---|---|---|
| EVA | 模壓發(fā)泡、注塑發(fā)泡 | - 工藝成熟，可通過(guò) “小發(fā)大” 工藝直接成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如鞋底），廢料率低。 - 泡孔控制較簡(jiǎn)單，適合批量生產(chǎn)。 |
| TPU | 珠粒發(fā)泡（ETPU）、板材發(fā)泡 | - 珠粒發(fā)泡需先將 TPU 造粒，再通過(guò)超臨界 CO?膨脹成珠粒，需高壓釜設(shè)備，成型周期長(zhǎng)（約 30-60 分鐘 / 批次）。 - 板材發(fā)泡可定制厚度，但切割損耗較大。 |
| TPEE | 擠出發(fā)泡、模壓發(fā)泡 | - 可沿用 TPU 設(shè)備，但需提高溫度和壓力參數(shù)，熔體強(qiáng)度高，適合制備薄型、高彈性制品。 - 擠出過(guò)程中需注意熔體破裂問(wèn)題（流速過(guò)快易開裂）。 |
| PEBA | 共混發(fā)泡、模壓發(fā)泡 | - 單獨(dú)發(fā)泡時(shí)熔體粘度高，需添加助發(fā)泡劑；常與 EVA/TPU 共混降低成本，共混時(shí)需控制組分相容性。 - 模壓時(shí)需更高壓力（10-15MPa）以保證泡孔均勻性。 |
三、設(shè)備與技術(shù)要求
| 材質(zhì) | 設(shè)備復(fù)雜度 | 特殊技術(shù)要求 |
|---|---|---|
| EVA | 低 | 普通超臨界發(fā)泡設(shè)備即可，無(wú)需特殊耐壓部件，適合中小企業(yè)投產(chǎn)。 |
| TPU | 中高 | - 珠粒發(fā)泡需高壓釜（耐壓≥10MPa）和精確溫控系統(tǒng)，設(shè)備投資較高。 - 需防粘涂層模具，避免 TPU 珠粒粘連。 |
| TPEE | 高 | - 需耐高溫?cái)D出機(jī)（螺桿耐溫≥250℃）和高壓模具，部分工藝需氮?dú)獗Ｗo(hù)以防氧化。 - 溫度傳感器精度要求 ±1℃。 |
| PEBA | 極高 | - 專用高溫高壓發(fā)泡設(shè)備（耐壓≥15MPa，溫控范圍 0-300℃），設(shè)備成本是 EVA 的 3-5 倍。 - 需動(dòng)態(tài)混合裝置解決熔體高粘度問(wèn)題。 |
四、生產(chǎn)效率與成本
| 材質(zhì) | 生產(chǎn)周期 | 廢料率 | 成本占比（以 EVA 為 1） |
|---|---|---|---|
| EVA | 短（10-20 分鐘 / 模） | ≤5% | 1 |
| TPU | 長(zhǎng)（30-60 分鐘 / 批次） | 10-15% | 2-3 |
| TPEE | 中（20-40 分鐘 / 模） | 8-12% | 3-4 |
| PEBA | 最長(zhǎng)（40-90 分鐘 / 模） | 15-20% | 5-8 |
五、加工缺陷與應(yīng)對(duì)措施
| 材質(zhì) | 常見缺陷 | 解決方法 |
|---|---|---|
| EVA | 泡孔塌陷 | 降低發(fā)泡溫度，延長(zhǎng)保壓時(shí)間。 |
| TPU | 珠粒膨脹不均 | 優(yōu)化珠粒粒徑分布（建議 D50=0.5-1mm），控制發(fā)泡壓力梯度。 |
| TPEE | 表面開裂 | 提高模具溫度（≥80℃），添加增塑劑改善熔體流動(dòng)性。 |
| PEBA | 泡孔合并破裂 | 采用分段升溫工藝（如 220℃預(yù)熱 + 250℃發(fā)泡），添加成核劑（如滑石粉）細(xì)化泡孔。 |
六、綜合加工性能對(duì)比總結(jié)
- 加工難度：PEBA > TPEE > TPU > EVA
- 設(shè)備門檻：PEBA（需專用高溫高壓設(shè)備） >> TPEE/TPU（需高壓系統(tǒng)） > EVA（通用設(shè)備）
- 工藝靈活性：EVA（可適配多種成型工藝） > TPU（珠粒 / 板材限定） > TPEE/PEBA（需定制工藝）
- 成本控制：EVA 因工藝成熟、設(shè)備便宜，加工成本最低；PEBA 因材料特性和設(shè)備要求，加工成本最高。
應(yīng)用建議：
- 大規(guī)模量產(chǎn)、成本優(yōu)先選 EVA；
- 追求高彈性且能接受中等成本選 TPU；
- 需兼顧輕質(zhì)與耐候性選 TPEE；
- 高端制品（如專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋底）可選 PEBA，但需解決加工成本問(wèn)題（常與 EVA 共混使用）。
