有机硅凝胶材料--Asics Gel

       1986年，asics在北美和日本分别发售了GT-2和Freaks Alpha这两款鞋，首次应用了gel：

       现在大家都知道Gel的供应商是日本Taica（泰己科）。

       根据Taica的专利，Gel的成分可能有硅、PU、烯烃类3种，而且这几年Asics也在研究苯乙烯类TPE材质的Gel：

下面文字摘自：《有机硅凝胶体系减振材料和冲击吸收材料（α-凝胶体）的特征、减振特性及其应用》 （文章刊登于1994年出版的《世界橡胶工业》，于占昌摘译自《日本橡胶协会杂志》，全文年代比较久远，为扫描件，分辨率不佳，且有些内容较专业化，晦涩难懂，所以我节选了一部分，有兴趣的小伙伴可到知网免费下载全文）

       凝胶体是由液体和固体组成的，称之为“固液共存型材料”的物质。这种结构以高分子化合物构成网状结构，因它们的相互作用而显示出独特的性质。凝胶状物质在我们身边也可以见到，如豆腐、藕粉和啫喱粉等。有机硅凝胶体的优势如下：

       1.有机硅凝胶体的物理性质与温度的关系不大，因此可以在较宽的温度范围（-50--200°C）内使用。

       2.无色透明（特殊用途需添加色料）。

       3.电性能和耐候性优越。

       4.流动性好，可以注入很狭小的空间内（比如用于集成电路的密封和防震）。

       5.加入填料能赋予导电性。

       6.减震性可以调节，硬度可以从橡胶状到液态自由改变。

       7.成型容易。

       所以有机硅凝胶体具有其它胶体物质所没有的特征，我们把具有这些特征的有机硅凝胶体叫作α-凝胶体（α-GEL），另外，以α-凝胶体为基料，通过配合添加剂，就可得到冲击衰减效果特别优良的复合型胶体，称之为β-凝胶体，也可得到振动吸收效果优良的胶体，称作γ-凝胶体，将提高α-凝胶体内部衰减（损耗系数tanδ）的胶体称之为高减震凝胶体。

       α-凝胶体：把两端和侧链上具有乙烯基的聚有机硅氧烷，用聚氢硅烷交联的高聚物。

       β-凝胶体：在α-凝胶体中添加由丙烯腈和偏氯乙烯共聚的中空弹性填料，所构成的凝胶称为β-凝胶体，它是作为冲击吸收材料开发的。在吸收冲击的场合，一般要求两点：即降低最大冲击力（减小冲撞时的震动）和抑制回弹（吸收冲撞能量）。

       在体育领域中，当然要尽可能地降低最大冲击力，但回弹性则不应一味地降低，而是要求为某一适当的数值。比如鞋子，如果回弹性比适值大，对脚跟的冲击虽减小，但反弹会增加脚掌的负担；相反如果回弹性太小，则就不可能有好的速度。有关休闲鞋和马拉松鞋的回弹性适当值应为20%左右，而常温下凝胶体的回弹性大致就是这数值。

       另外，为了抑制最大冲击力，可以在不发生底面回弹的范围内减小弹性率，也可进而改变负荷一曲挠特性，β-凝胶体与α-凝胶体一样，可以使其弹性率非常小，通过添加中空填料就看以改善α-凝胶体的负荷一曲挠特性，也不容易发生底面回弹了。

       再者，作为缓冲材料要求对温度的依存性要小，且比重也要小，若来虑到作为体育用缓冲材料，那么既有在冬季零度以下进行比赛，也会有在夏季炎热天气下比赛的情况。一般的缓冲材料，弹性率和回弹性（损耗系数tanδ）都随温度而显著变化，温度降低弹性率和回弹性增加，温度升高引起材料的软化及回弹性降低，而β-凝胶体在-50--80°C范围内弹性率和损耗系数变化都很小。

       关于比重，α-凝胶体的比重是0.97，而β-凝胶体中由于添加了中空填料，所以比重降到0.61，这样拓宽了在体育用品和安全器具领域的应用范围。

       γ-凝胶体：它是在α-凝胶体中添加非压缩性填料开发的防振用材料，这是一种凝胶体内部衰减增大、回弹性非常小的材料，用它作防震材料，可以降低共振倍率。此外，与其他凝胶体一样，γ-凝胶体对温度的依存性小，在较宽的温度范围内硬度和防振性稳定。

       但是γ-凝胶体的衰减特性随着振幅的大小而变化，所以它在轻微振动时效果不明显，然而在大振幅的防震方面可以发挥出非常好的效果。因此，对于一般性的防震或强振动的防震使用γ-凝胶体，而对于微振动，就必须使用材料自身内部衷减大的高减震凝胶体。

       高减震凝胶体：高减震凝胶体是提高了α-凝胶体自身衰减特性的凝胶体，故可用作对微振动温度依存性小的防振材料。

       另外，如果使高减震凝胶体进行凝胶体化，则其回弹性更小，因而就能制作出吸收冲击能力优异的凝胶体。

       θ-凝胶体：θ-凝胶体系为高强度、在较宽的负载范围内起减振作用的材料，它是将α-凝胶体的分子经重新设计，提高了交联密度，并添加白炭黑进行补强的材料。经过这些调整，即可得到弹性模数从低到高的各种素材。

       有机硅凝胶体的用途开发（冲击缓和材料）：使用β-凝胶体（表示为α-凝胶体）的鞋子已有市售，在运动鞋方面，则要求降低着地时脚上的负荷（约体重的三倍），并要求为转移到下一个动作所需要的回弹力，β-凝胶体无疑是能满足这两个条件的材料。

       另外还有其他条件，即要求减小对温度的依赖关系和降低比重，β-凝胶体，如前面所说， 在-50--80°C范围内物性变化不大且比重小（0.61），所以能把重量控制在最低限度。

       凝胶体缓冲材料可以用来装入鞋底，但就像它的名称那样，它是凝胶体物质，存在流动性、强度、粘着性和操作等问题，所以必须把凝胶体密封起来，方法是在凝胶体的两面都贴上薄膜，用模具使薄膜与薄膜通过高频熔接的方法实现粘合。