Сорбифлекс как полимерный материал¶

Сорбифлекс — торговая марка термопластичного полимерного материала на основе полиуретана, применяемого преимущественно в производстве обуви, а также в галантерее, медицине и лёгкой промышленности. Материал известен под общим техническим названием «термопластичный полиуретан» (ТПУ, англ. thermoplastic polyurethane, TPU) и выпускается в виде гранул, листов, плёнок и готовых формованных деталей. Название «Сорбифлекс» (Sorbiflex) закрепилось как одна из коммерческих марок, под которыми этот класс полимеров поставляется на рынок.

¶Общая характеристика

Сорбифлекс относится к классу термопластичных эластомеров — полимеров, которые при нагревании размягчаются и приобретают способность к формованию, а при охлаждении возвращаются в твёрдое состояние. Это свойство обратимо и позволяет многократно перерабатывать материал без существенной потери эксплуатационных качеств.

Ключевые характеристики материала:

• высокая эластичность и способность восстанавливать форму после деформации;
• устойчивость к истиранию и многократному изгибу;
• морозостойкость — сохранение гибкости при отрицательных температурах;
• стойкость к маслам, жирам и ряду растворителей;
• хорошая адгезия к текстилю, коже и другим материалам;
• возможность окрашивания в массе и получения прозрачных или полупрозрачных изделий.

По совокупности свойств сорбифлекс занимает промежуточное положение между резиной и жёсткими пластиками: он эластичнее обычных термопластов, но технологичнее вулканизированной резины, поскольку поддаётся переработке литьём и экструзией.

¶Состав и физико-химические свойства

Основу материала составляют полиуретановые цепи, построенные из чередующихся «жёстких» и «гибких» сегментов. Жёсткие сегменты образованы диизоцианатами и удлинителями цепи, гибкие — полиэфирными или полиэфирными (полиольными) фрагментами. Соотношение этих сегментов определяет твёрдость, упругость и температуру переработки конкретной марки.

Твёрдость материала измеряется по Шору (шкалы A и D) и в зависимости от марки варьируется от относительно мягких эластомеров до достаточно жёстких пластиков. Плотность обычно лежит в пределах, характерных для полиуретановых эластомеров, — порядка 1,1–1,25 г/см³. Температура переработки методом литья под давлением составляет ориентировочно 180–230 °C, что требует соблюдения технологического режима во избежание деструкции полимера.

Материал чувствителен к длительному воздействию влаги и ультрафиолетового излучения: при эксплуатации на открытом воздухе без стабилизаторов возможно пожелтение и постепенная потеря прочности. Для улучшения светостойкости в состав вводят специальные добавки.

¶Технология переработки

Сорбифлекс перерабатывается преимущественно следующими методами:

1. Литьё под давлением — производство подошв, каблуков, набоек, вкладышей и других объёмных деталей.
2. Экструзия — получение плёнок, листов, профилей, нитей и трубок.
3. Каландрование — изготовление тонких листовых материалов.
4. Термоформование — придание формы из предварительно разогретого листа.

Отличительная особенность переработки — возможность повторного использования отходов и брака: материал измельчают и вновь вовлекают в производственный цикл, что снижает себестоимость изделий.

¶Применение

Наиболее массовое применение сорбифлекс получил в обувной промышленности. Из него изготавливают:

• подошвы и их отдельные элементы;
• набойки, каблуки, супинаторы;
• задники и подноски, требующие формоустойчивости;
• декоративные накладки и элементы дизайна.

В галантерее и лёгкой промышленности материал используется для производства ремней, сумок, чехлов, фурнитуры, эластичных вставок в одежду. В медицинской отрасли из него делают некоторые виды трубок, манжет и элементов ортопедических изделий. Также сорбифлекс применяется в производстве спортивного инвентаря, защитных элементов, деталей бытовой техники и автомобильных комплектующих.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам материала относят сочетание эластичности, износостойкости и технологичности, а также возможность вторичной переработки. Изделия из сорбифлекса устойчивы к многократным нагрузкам на изгиб, что критично для обувных деталей.

Ограничения связаны с чувствительностью к ультрафиолету и гидролизу при длительном контакте с влагой, а также с более высокой стоимостью по сравнению с поливинилхлоридом и некоторыми другими массовыми полимерами. Кроме того, для получения качественного изделия требуется точное соблюдение температурных режимов переработки.

¶Место среди аналогичных материалов

Сорбифлекс конкурирует с другими термопластичными эластомерами и с поливинилхлоридом (ПВХ). По сравнению с ПВХ он эластичнее, долговечнее и не требует пластификаторов, которые со временем могут мигрировать из материала. По сравнению с резиной он технологичнее и легче перерабатывается. Именно это сочетание свойств обеспечило устойчивый спрос на материал в обувной и галантерейной отраслях.

¶Рынок и регулирование

Материал поставляется в виде гранул различных марок, различающихся твёрдостью, цветом и целевым назначением. Производители указывают технические параметры каждой марки: твёрдость по Шору, плотность, температуру переработки, показатели прочности и удлинения при разрыве. При выборе марки учитывают условия эксплуатации будущего изделия — температурный диапазон, контакт с влагой, механические нагрузки.

Качество материала регламентируется техническими условиями производителя и отраслевыми стандартами, а также международными системами сертификации. Для обувной продукции существуют собственные нормативы, определяющие требования к гибкости, морозостойкости и износостойкости подошвенных материалов.