一种用于高强度跑步的鞋底部件及运动鞋的制作方法

1.本技术属于鞋类制品技术领域，尤其涉及一种用于高强度跑步的鞋底部件及运动鞋。


背景技术：

2.目前，在马拉松等高强度竞速跑鞋市场上出现了越来越多的碳板跑鞋。根据碳板的刚性强度、形状、位置以及尺寸大小，可以将其分为三大类：推动型、调节型和支撑型碳板跑鞋。
3.其中，推动型碳板跑鞋对“结构设计”、“中底性能”要求非常高，通过中底材料和全掌碳板的翘度引导，会有一定提速作用。调节型碳板多为“x”、“y”、“8”型构造，强化交叉中心位置支撑的同时将碳纤维构造做了延伸，这个延伸部分除了使得碳板中心位置起足弓支撑作用外，可以控制运动时发生的脚部形变，借助碳板的刚性和弹性平衡，不断维持动态稳定。支撑型碳板跑鞋中碳纤维的价值主要体现在两个方面，一是足弓支撑，二是控制最佳弯折点；但是碳板只是设置在足底腰部，起支撑作用。
4.对于现有的推动型碳板跑鞋鞋底，由于其中的碳板不能完全符合运动发力的自然过渡等，推动和提速的作用有待提升。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种用于高强度跑步的鞋底部件及运动鞋，其用作马拉松跑鞋等，可达到良好的推动和提速的效果，将会让跑者更容易体验到驾驭感，以及提高运动员个人的成绩。
6.本技术提供一种用于高强度跑步的鞋底部件，包括上层中底和下层中底，所述上层中底和下层中底之间包裹有3d全掌碳板形成中底；
7.所述3d全掌碳板为前掌段和后跟段纵向连接构成的覆盖足底的刚性板，所述前掌段从对应脚趾处有曲率地延伸至足弓前端，所述后跟段从对应足跟处向前掌段延伸，所述前掌段和/或所述后跟段在横向具有倾斜角度；
8.所述上层中底和下层中底均为弹性尼龙发泡组件。
9.优选地，所述中底前掌处最大厚度为18
‑
26mm。
10.优选地，所述中底前后最大厚度的差值为5
‑
7mm。
11.优选地，所述上层中底的前掌内腰的厚度大于其外腰的厚度。
12.优选地，所述上层中底的前掌内外腰厚度的差值为3
‑
4mm。
13.优选地，所述上层中底和下层中底均为超临界发泡制成的弹性尼龙发泡组件。
14.优选地，所述弹性尼龙发泡组件的回弹率大于50％。
15.优选地，以地面为基准，所述3d全掌碳板的前掌段和/或后跟段横向倾斜部位的倾斜角度独立地不超过10
°
。
16.优选地，所述鞋底部件还包括复合在下层中底下表面上的止滑pu大底。
17.本技术提供一种用于高强度跑步的运动鞋，包括前文所述的鞋底部件。
18.与现有技术相比，本技术提供的鞋底部件主要由弹性尼龙发泡的两层中底及其之间的3d的刚性碳板构成，所述的3d碳板的前掌段和/或后跟段在横向具有倾斜角度。在本技术中，其优越的性能首先主要体现在中底的优越反弹和耐压缩性能，以及轻量化的密度，由此让运动员穿着更加的舒适和轻松。其次，本技术应用的高强度的全掌3d碳板，可保证运动中脚型变化的自然过渡，并且减少了运动弯折过程中的能量消耗，从而提高了能效。
19.进一步地，本技术还包括耐磨和止滑的pu大底，也减少了运动员在跑步过程中因为湿滑的路面而造成的伤害。
20.本技术包括上述鞋底部件的鞋子可用作马拉松跑鞋，可达到良好的推动和提速的效果，将会让跑者更容易体验到驾驭感以及提高运动员的pb。
附图说明
21.图1是本技术一些实施例提供的鞋底部件的结构分解示意图；
22.图2是本技术实施例中刚性部件的大致结构示意图；
23.图3是本技术第一类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
24.图4是图3所示刚性部件的俯视结构标记示意图；
25.图5是图3所示刚性部件的侧视轮廓标记示意图；
26.图6是本技术第二类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
27.图7是图6所示刚性部件的俯视结构和后侧视轮廓标记示意图；
28.图8是图6所示刚性部件的横向倾斜部位示意图；
29.图9是本技术第三类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
30.图10是图9所示刚性部件的俯视结构和后侧视轮廓标记示意图；
31.图11是本技术第四类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
32.图12是图11所示刚性部件的俯视结构和后侧视轮廓标记示意图；
33.图13是本技术第五类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
34.图14是图13所示刚性部件的侧视轮廓示意图；
35.图15是本技术第六类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
36.图16是本技术第七类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
37.图17是图16所示刚性部件的俯视结构标记示意图；
38.图18是本技术第八类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
39.图19是本技术优选实施例提供的鞋底部件侧视图；
40.图20是本技术优选实施例提供的鞋底部件后视图。
具体实施方式
41.下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
42.本技术提供了一种用于高强度跑步的鞋底部件，包括上层中底和下层中底，所述
上层中底和下层中底之间包裹有3d全掌碳板形成中底；
43.所述3d全掌碳板为前掌段和后跟段纵向连接构成的覆盖足底的刚性板，所述前掌段从对应脚趾处有曲率地延伸至足弓前端，所述后跟段从对应足跟处向前掌段延伸，所述前掌段和/或所述后跟段在横向具有倾斜角度；
44.所述上层中底和下层中底均为弹性尼龙发泡组件。
45.本技术提供的鞋底部件主要用于马拉松等高强度跑步的鞋子，可达到良好的推动和提速的效果。
46.参见图1，图1为本技术一些实施例提供的鞋底部件的结构分解示意图。此图以右脚为例(左、右脚对称)，该鞋底部件的中底由上层中底a1、3d全掌碳板b和下层中底a2采用粘合方式构成；优选的大底c是采用分片式的设计，分为前掌和后跟区域块，后跟区域块分内侧块和外侧块。
47.中底为鞋底的中间主体部分，主要作用是提供对足部的缓震保护。本技术实施例所述的中底采用的是上下两层的结构设计，即包括上层中底a1和下层中底a2。应用时，上层中底a1的上表面靠近足部，下层中底a2的下表面靠近地面；中底侧部为边墙，对应足部有内、外侧之分。所述上层中底和下层中底的轮廓形状基本一致，表面均可覆盖足底投影；所述上层中底和下层中底均对应地分为前掌、足弓(中腰)和后跟部位。并且，这两层都是整体片状结构，通过边缘粘合在一起；两者均为弹性尼龙发泡组件。
48.在本技术的实施例中，所述的弹性尼龙发泡组件的回弹率大于50％，优选在60％以上，为高弹性组件。本技术实施例上层中底a1和下层中底a2组成的中底，其具有优越反弹，耐压缩性能，较低密度等特点，由此应用时运动员穿着会更加的舒适和轻松。
49.本技术实施例所述的两层的中底优选由高弹性的尼龙改性材料通过超临界物理发泡生产得到，即所述的上层中底和下层中底均为超临界发泡制成的弹性尼龙发泡组件。
50.具体地，所述的尼龙改性材料包括：sebs 16～18phr；乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物45～55phr；聚烯烃弹性体18～22phr；聚酰胺热塑性弹性体10～42phr；接枝改性剂2～3phr；硫化剂0.7phr；碳酸镁2～3phr；抗氧化剂0.1～0.2phr；所述接枝改性剂为马来酸酐接枝的sebs。
51.其中，本技术实施例对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。phr：一般为每百份橡胶中添加剂含量，或橡胶(或树脂)中添加剂百分含量。sebs，主要是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯
‑
丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌段共聚物。
52.在本技术实施例中，所述sebs中苯乙烯的质量含量优选为30％～35％，更优选为31％～34％，再优选为33％；所述sebs的硬度优选为70～80，更优选为72～78，再优选为74～78，最优选为76；在本技术中所述sebs最优选为科腾1651产品。
53.所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(eva)中醋酸乙烯的质量含量优选为25％～35％，更优选为26％～32％，再优选为26％～30％，最优选为28％；所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物200℃/5kg熔融指数优选为20～30g/10min，更选为22～28g/10min，再优选为24～26g/10min，最优选为25g/10min；在本技术中，所述eva最优选为台塑7760h产品。
54.所述聚烯烃弹性体优选为乙烯与辛烯的共聚物；所述聚烯烃弹性体200℃/5kg熔融指数优选为1～1.5g/10min，更优选为1.1～1.3g/10min，再优选为1.2g/10min；在本技术中，所述聚烯烃弹性体最优选为三井df810产品。
55.所述聚酰胺热塑性弹性体优选为聚酰胺(pa)硬段与聚醚软段构成的嵌段共聚物弹性体；其中，所述聚酰胺硬段优选为pa6、pa610、pa612、pa11与pa12中的一种或多种；所述聚醚软段优选为聚乙二醇(peg)、聚丙二醇(ppg)与聚四氢呋喃醚(ptmg)中的一种或多种。并且，所述聚酰胺硬段与聚醚软段的摩尔比优选为(60～80)：(40～20)，更优选为(65～75)：(35～25)，最优选为70：30。本技术提供的中底材料中聚酰胺热塑性弹性体的含量优选为11～40重量份，更优选为11～35重量份。
56.所述接枝改性剂为马来酸酐接枝的sebs，其中马来酸酐的接枝率优选为1％～5％，更优选为1％～3％，再优选为1.5％～2％，最优选为1.5％；所述接枝改性剂中苯乙烯的含量优选为25％～35％，更优选为28％～32％，再优选为30％。所述接枝改性剂230℃/5kg熔融指数优选为20～25g/10min，更优选为21～24g/10min，再优选为22～23g/10min，最优选为22g/10min。
57.所述硫化剂优选为1,4
‑
双叔丁基过氧化二异丙基苯；所述抗氧化剂优选为抗氧化剂1076和/或抗氧化剂246。
58.本技术实施例通过选用特定的原料及特定的比例，并通过发泡工艺使得到的中底材料具有低密度的同时，也具有优异的回弹性能等。
59.本技术实施例还提供了一种上述中底材料的制备方法，具体包括：
60.s1)将所述聚酰胺热塑性弹性体进行挤出造粒，得到弹性体颗粒；
61.s2)将所述弹性体颗粒、sebs、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物与聚烯烃弹性体挤出造粒，得到塑胶粒；
62.s3)将塑胶料接枝改性剂、硫化剂、碳酸镁与抗氧化剂混炼，得到胶料；
63.s4)将所述胶料挤出造粒，得到胶粒；
64.s5)将所述胶粒经射出成型硫化后，得到子坯模；
65.s6)将所述子坯模经釜压物理发泡后，得到中底材料。
66.或者所述胶粒与发泡剂混合挤出发泡，得到发泡胶粒；
67.将所述发泡胶粒经射出成型硫化后，得到中底材料。
68.其中，所述sebs、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、聚酰胺热塑性弹性体、接枝改性剂、硫化剂、碳酸镁与抗氧化剂均同上所述，在此不再赘述。
69.本技术实施例将所述聚酰胺热塑性弹性体进行挤出造粒，得到弹性体颗粒。所述挤出造粒的温度优选为180℃～210℃；所述挤出造粒的速率优选为100～180转/分钟，更优选为100～120转/分钟。
70.本技术实施例将所述弹性体颗粒、sebs、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物与聚烯烃弹性体挤出造粒，得到塑胶粒。所述挤出造粒的温度优选为170℃～190℃；所述挤出造粒的速率优选为100～120转/分钟。在混炼前先进行两段挤出造粒过程，可降低胶料的熔融指数，从而可实现射出成型。
71.本技术实施例将塑胶粒、接枝改性剂、硫化剂、碳酸镁与抗氧化剂混炼，得到胶料。在本技术中，优选先将塑胶粒、接枝改性剂、碳酸镁与抗氧化剂进行第一次混炼，然后加入硫化剂进行第二次混炼，得到胶料。所述第一次混炼的温度优选为92℃～98℃；所述第一次混炼的时间优选为5～10min，更优选为6～8min，再优选为7min。所述第二次混炼的温度优选为102℃～123℃；所述第二次混炼的时间优选为3～8min，更优选为4～6min，再优选为
5.5min。在本技术中，所述第二次混炼优选分三步升温进行，第一步混炼的温度优选为102℃～108℃；所述第一步混炼的时间优选为1～3min，更优选为2min；第二步混炼的温度优选为112℃～118℃；所述第二步混炼的时间优选为1～3min，更优选为2min；第三步混炼的温度优选为117℃～123℃；所述第三步混炼的时间优选为1～2min，更优选为1.5min；所述胶料的厚度优选为2～4mm。
72.按照本技术实施例，所述胶料优选进行打薄处理后，再进行挤出造粒，得到胶粒。所述打薄处理的温度优选为60℃～80℃；所述打薄处理的打薄厚度优选控制在1～1.5mm以内；所述打薄处理时横压力的最大值在夹持弧的5～10
°
上；通过打薄处理可使胶料中低熔点的材料充分混熔。所述挤出造粒所用的挤出设备的模头温度优选为80℃～100℃；螺杆的温度优选为85℃～90℃；其中螺杆1段的温度优选为85℃，螺杆2段的温度优选为85℃，螺杆3段的温度优选为90℃。
73.本技术实施例将所述胶粒射出成型硫化后，得到子坯模。所述射出成型时料管的温度优选为80℃～95℃；所述料管优选为分为四段，第一段料管的温度优选为80℃～90℃，第二段料管的温度优选为80℃～90℃，第三段料管的温度优选为80℃～90℃，第四段料管的温度优选为85℃～95℃；所述射出成型的射出速度优选为28～36cm/s。在本技术中，所述射出成型优选为多段式射出成型，第一段的射出速度优选为34～36cm/s，更优选为36cm/s，第二段的射出速度优选为32～34cm/s，更优选为34cm/s，第三段的射出速度优选为30～32cm/s，更优选为32cm/s，第四段的射出速度优选为28～30cm/s，更优选为30cm/s，第五段的射出速度优选为28～30cm/s，更优选为38cm/s。
74.所述的射出成型时抽真空的时间优选为50～70s，更优选为55～65s，再优选为57～63s；所述射出成型时射出压力优选为90～110bar，更优选为95～105bar；所述射出成型时混料时间优选为60min以上；所述射出成型时模具温度优选为170℃～180℃，更优选为172℃～178℃；所述射出成型时离型剂与水的质量比优选为1：(90～100)，更优选为1：(95～105)，再优选为1：100；所述射出成型时开模速优选为80％；所述硫化的时间优选为250～350s，更优选为270～320s，再优选为290～310s。
75.按照本技术实施例，所述子坯模进行釜压物理发泡；所述釜压物理发泡的发泡剂优选为超临界气体。所述超临界气体优选为二氧化碳与氮气；所述二氧化碳与氮气的体积比优选为(1～3)：(9～7)，更优选为2：8。所述釜压物理发泡的温度优选为170℃～180℃；所述釜压物理发泡的设备压力优选为25～30mpa，更优选为26～28mpa，再优选为27mpa；所述釜压物理发泡时间优选为200～400s，更优选为250～350s，再优选为300s；所述釜压物理发泡的倍率优选为1.5～3，更优选为2～2.5，再优选为2。
76.在本技术实施例中，釜压物理发泡后优选进行二次模压硫化，得到中底材料。所述二次模压硫化的温度优选为170℃～180℃，更优选为172℃～178℃；所述二次模压硫化的时间优选为400～600s,更优选为450～550s，再优选为500s；所述二次模压硫化的冷却时间优选为400～600s，更优选为450～550s，再优选为500s。
77.本技术实施例采用上述的改性尼龙材料为原料直接注射成子坯模，再利用釜压物理发泡工艺直接对子坯模进行发泡，将材料与生产工艺完美结合，制作成高性能的改性尼龙超临界发泡中底材料，即为上述的上层中底a1和下层中底a2。此外，本技术实施例可通过调整不同的罐体充气比例及充气种类实现发泡，避免了原材料的浪费，在工艺上做出突破
实现材料的完全利用。
78.在本技术实施例中，所述鞋底部件的上层中底a1和下层中底a2之间，包裹者推动型的3d全掌碳板b，共同组成中底。所述的3d全掌碳板为前掌段和后跟段纵向连接构成的覆盖足底的刚性板，所述前掌段从对应脚趾处有曲率地延伸至足弓前端，所述后跟段从对应足跟处向前掌段延伸，其中，所述前掌段和/或所述后跟段在横向具有倾斜角度。
79.本技术应用该高强度的全掌3d碳板(应用专利号：cn202010731045.1)，可保证运动中脚型变化的自然过渡，并且减少了运动弯折过程中的能量消耗，从而提高了能效。
80.参见图2，图2是本技术实施例中3d全掌碳板(称为刚性部件)的大致结构示意图。本技术实施例所述的刚性部件是用于鞋底的组件，根据对应足部的位置，可以分为前掌段1和后跟段2，两者纵向连接构成整体覆盖足底的刚性板状结构即为该刚性部件，其表面形状与足底部形状基本一致。所述的刚性部件具有高刚度和高韧性，其主要制备材料是碳纤维(碳纤)，即采用碳纤制得所述刚性部件，可称为碳片、碳板。
81.本技术一些实施例采用热塑型的碳板，制备的方法是：对厚度1
‑
2毫米的碳板片材进行cnc切割成小片(目前采用的实例是1.2mm厚度)，然后进行加热预压，再放进模具里进行二次预热和加压，最后修边、清洁，完成制备。所述刚性部件的刚度性能测试具体为：静态刚度测试5mm应变测试；前掌部应力一般为0.3
‑
0.5kn，中腰部应力为0.2
‑
0.3kn，后跟部应力为0.2
‑
0.3kn。
82.以地面水平面为基准，所述的3d全掌碳板整体上是一个前低后高的“汤勺型”立体结构。其中，前掌段1是从对应脚趾处有曲率地纵向延伸至足弓前端的区域，投影轮廓形状与足前掌投影轮廓对应；其可进一步划分为对应脚趾区域(部位)和对应跖骨区域，该对应脚趾区域的最前端即为刚性部件的最前端，对应大脚趾一侧为内侧，对应小脚趾一侧为外侧；而对应跖骨区域的末端又对应足弓前端、宽度较小。所述前掌段对应脚趾部位最前端线可以为直线，也可以为曲线(包括符合脚趾轮廓的圆弧线或弯曲线)。所述前掌段纵向是弧形延伸的，其对应脚趾区域和对应跖骨区域的曲率可以一致，也可以略有差异。
83.并且，所述3d全掌碳板后跟段2从对应足跟处向前掌段1延伸连接，具体是纵向延伸至足弓前端，包括对应足跟区域(部位)和对应足弓区域；所述对应足跟区域的最后端即为3d全掌碳板刚性部件的最后端，所述对应足弓区域为后跟段与前掌段的连接部位。
84.在本技术的一些实施例中，所述3d全掌碳板前掌段在横向具有一定倾斜角度，而后跟段横向可以水平，也可以倾斜。或者，另一些实施例中，所述前掌段横向无倾斜，而后跟段在横向具有倾斜角度。本技术该3d全掌碳板的工作原理是根据竞速跑步时足部过渡的发力特点，设计具有一定弧度落差形状的刚度部件(刚性部件)，提高跑步的过渡效益。
85.对于竞速马拉松选手，跑步的步态一般都是从全掌外侧或者前掌外侧先着地，到后跟轻微过渡，再快速的过渡到内侧蹬离。大多数高水平跑者在跑步过程中，在左右方向，足部先外侧着地再快速过渡到内侧。
86.申请人研究得出，除了前后方向需要一个弧形快速过渡，在左右方向也是需要一个弧形落差的快速过渡，这点主要通过本技术所述3d全掌碳板刚性部件的横向倾斜落差刚度来实现。以地面为基准，所述3d全掌碳板前掌段和/或所述后跟段横向倾斜部位的倾斜角度独立地不超过10
°
，优选倾斜的角度在5
‑
10
°
之间(前掌段或后跟段倾斜角度可单独为5
‑
10
°
，也可均有5
‑
10
°
的横向倾斜)，该倾斜角度例如为6
‑9°
。
87.在本技术中，所述3d全掌碳板除了前后方向具有勺型结构，在左后方向也具有倾斜落差，其形状可以多种变化；并且，可以是整个刚性部件做这个设计，也可以是后跟左右方向水平，只是前掌局部位置的左右方向是倾斜落差的方式。
88.在本技术的一些实施例中，所述3d全掌碳板后跟段水平，所述前掌段在横向具有倾斜角度；该横向倾斜部位左右两端之间可以无起伏，即为平滑的勺形状或有坡度的设计(如纵向梯度分段过渡直至后跟段)。或者，另一些实施例中，所述后跟段水平，所述前掌段在横向具有倾斜角度；该横向倾斜部位左右两端之间为圆滑起伏形状，而所述的圆滑起伏形状可以沿直线或曲线延伸，例如呈至少一个的波浪(wave)型或s形状。
89.根据3d全掌碳板前掌段和后跟段不同的设计，本技术实施例所述3d全掌碳板刚性部件有不限于以下几种方案的多种设计方案。
90.参见图3
‑
5，以右脚为例，本技术第一类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：该刚性部件整体是一个前低后高的勺型，后跟段左右倾斜，倾斜角度可在5
°‑
10
°
之前，本实施例为6
°
外倾斜，前掌段对应跖骨区域偏后部分是横向倾斜的立体结构，倾斜角度可在5
°‑
10
°
之间，本实施例是6
°
；后跟段具体角度标记如图4所示。并且，所述前掌段的横向倾斜部位是一个左右方向的wave波浪形状；可以是内侧高外侧低，较适合大部分跑者的步态，也可以是针对外八字步态跑者的内低外高。此外，所述前掌段最前端线为弯曲线，对应大脚趾区域端线为前凸曲线，从最前端逐渐凹陷弯曲至对应小脚趾外侧。
91.在本技术上述实施例中，示例地，以美码9码为例，该前掌段最大宽度为88.6mm；前掌段最前端到对应小脚趾外侧最小宽度为39.0mm，前掌段最前端到对应小脚趾顶端的长度为15.7mm；该后跟段足跟处的最大宽度为41.0mm；前掌段最前端到后跟段末端的长度为247.0mm。参见图3中下面示意部分，后跟段为6
°
外倾斜；且前掌段对应跖骨区域偏后部分横向倾斜的角是6
°
。从图4的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点(位于水平线上，以下相同)，该延伸线与水平线的夹角为18.54
°
，前掌段最前端到水平线的垂直距离为30.54mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.87mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为14.03mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为8.61
°
。
92.参见图6
‑
7，以右脚为例，本技术第二类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：后跟段是水平面，没有横向倾斜，从后跟段往前掌段延伸；在前掌段对应跖骨区域，本实施例是一个左右方向的wave波浪倾斜形状，具体倾斜角度等尺寸与上述实施例相同；可以是内侧高外侧低，较适合大部分跑者的步态，也可以是针对外八字步态跑者的内低外高。此外，所述前掌段最前端线为直线。
93.在本技术的这类实施例中，图7示出了a
‑
a’(section a
‑
a’)和b
‑
b’(section b
‑
b’)结构标记，前掌段最前端到后跟段末端的长度为253.36mm。b
‑
b’部分中，最大高度为6.48mm，经历最低点(高度为0)之后的高度为3.06mm，最大高度处水平段宽度为32.14mm。从a
‑
a’部分的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点，该延伸线与水平线的夹角为18.54
°
，前掌段最前端到水平线的垂直距离为30.54mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.87mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为14.03mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为8.61
°
。
94.图8是图6所示3d全掌碳板刚性部件的横向倾斜部位示意图，图8中箭头所指即前掌段的一个左右方向的wave波浪倾斜形状，构成了本技术所述刚性组件有倾斜差异的一个异性结构，此处的落差角度是6
°
；该结构刚性部件应用于中底后，可以调整鞋底全方位的弯折屈曲刚度。
95.参见图9
‑
10，以右脚为例，本技术第三类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：后跟段水平，后跟段往前掌段延伸；在前掌段对应跖骨区域，本实施例是一个左右方向的s型倾斜形状，其可以是内侧高外侧低，也可以设计成内低外高。此外，所述前掌段最前端线为直线。
96.在本技术的这类实施例中，图10示出了a
‑
a’和b
‑
b’结构标记，前掌段最前端到后跟段末端的长度为253.36mm。b
‑
b’部分中，最大高度为4.77mm，经历最低点(高度为0)之后呈一段水平，该段长度为24.98mm；最大高度处水平段宽度为23.51mm。从a
‑
a’部分的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点，该延伸线与水平线的夹角为18.97
°
，前掌段最前端到水平线的垂直距离为31.26mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.86mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为14.89mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为9.06
°
。
97.参见图11
‑
12，以右脚为例，本技术第四类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：后跟段水平，后跟段往前掌段延伸；在前掌段的主体区域(对应跖骨区域)，本实施例是一个左右无起伏的倾斜的角度，即横向不是在一个水平面，该倾斜角度在5
‑
10
°
之间，本实施例设置倾斜角度是6
°
；并且，该横向倾斜部位是内侧高外侧低，当然也可以设计成内侧低外侧高。
98.在本技术的这类实施例中，图12示出了a
‑
a’和b
‑
b’结构标记，前掌段最前端到后跟段末端的长度为253.36mm。b
‑
b’部分中，最大高度为3.41mm，之后斜线下降至另一端最低点(高度为0)。从a
‑
a’部分的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点，该延伸线与水平线的夹角为19.15
°
，前掌段最前端到水平线的垂直距离为32.25mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.87mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为15.73mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为9.22
°
。
99.上述的第一类至第四类实施例中，所述3d全掌碳板刚性部件前掌段均具有一定横向倾斜，是非平面的立体结构，这个倾斜角度的设计目的主要是增加左右方向的刚度，提高跑步时的过渡效应。此外，本技术还可以在刚性部件前掌段倾斜或非倾斜区域增加其他结构设计。
100.参见图13
‑
14，以右脚为例，本技术第五类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：在前掌段的主体区域(对应跖骨区域)，本实施例是一个左右无起伏的倾斜的角度；后跟段水平，后跟段往前掌段延伸；形状不是平滑过渡，而是分段过渡，优选分为四段。如图14所示，后跟段往前掌段呈b1\b2\b3\b4四段折线过渡。需要说明的是，也可以前掌段无倾斜，而后跟段有横向倾斜，或者前后两段均有横向倾斜，再结合梯度分段过渡设计。
101.参见图15，以右脚为例，本技术第六类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：在前掌段的主体区域(对应跖骨区域)，本实施例是一个左右无起伏的倾斜的角
度；后跟段水平，后跟段往前掌段正常延伸；所述前掌段对应大脚趾边缘处有切口，即对应大脚趾区域有一小段分趾设计，不是整片结构。当然，也可以前掌段无倾斜，而后跟段有横向倾斜，或者前后两段均有横向倾斜，再结合分趾设计。
102.其中，所述的分趾的位置可在前掌段内侧1/3
‑
1/2横向位置；该切口长度不超过大脚趾骨长度，一般分趾位置从前掌段最前端往后延伸的长度在30
‑
50mm之间，且切口的宽度不超过4mm，具体可为3
‑
4mm。本实施例方案的设计主要原理是考虑大脚趾的区域是跑步蹬伸发力的主要受力区域，将大脚趾的区域单独分割出来，利于局部的区域发力，从而提高蹬伸效率。
103.在本技术的另一些实施例中，所述3d全掌碳板前掌段横向无倾斜，所述后跟段在横向具有倾斜角度；该横向倾斜部位左右两侧之间通常是平滑、无起伏的。作为优选，本技术实施例所述后跟段横向倾斜部位左右两侧分别延伸有内侧侧翼、外侧侧翼。
104.参见图16
‑
17，以右脚为例，本技术第七类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：后跟段往前掌段正常延伸，前掌段正常弧形平面形状，区别主要是在后跟段，该后跟段在具有横向倾斜角度的同时，还向此区域两侧分别延伸出两个侧翼，其中内侧的侧翼是水平，外侧的侧翼是弧形上包，两个侧翼外露在鞋底边墙，从鞋外观可见；另外也可以为内嵌、不外露的形式。并且，两个侧翼的形状基本一致，可以是圆角方形或圆弧形等。
105.本技术这类实施例以美码9码为例，两个侧翼的规格如图17所示：内侧侧翼的主体长度为30.0mm，其起始一端宽度为24.5mm；外侧侧翼起始一端投影宽度为14.2mm；内侧侧翼外端到外侧侧翼投影外端的最大宽度为74.1mm。图16中下面部分示出了外侧侧翼弧形上包的结构，此弧形上包的高度为7.6mm，外侧侧翼最大投影宽度为17.2mm。
106.参见图18，以右脚为例，本技术第八类实施例所述3d全掌碳板刚性部件具体形状结构如下：后跟段往前掌段正常延伸，前掌段正常弧形平面形状，区别主要是在后跟段，该后跟段在具有横向倾斜角度的同时，还向此区域两侧分别延伸出两个侧翼，后跟段这两个侧翼都是水平的，具体规格可参考上述实施例。
107.以上是本技术所述3d全掌碳板刚性部件所具有的一定弧度落差的立体结构的举例说明，所述的“左右方向”的设计，主要是相对其它的设计这个方向基本是一个平面设计，本技术实施例所述刚性部件的多种方案，就是考虑到这个方向的结构不是一个平面结构，设计原则是左右方向(包括前掌段和/或后跟段)是一个有落差差异的立体结构，本技术根据这个原则提出了以上多种实施方案，但并不局限于此。
108.所述的3d全掌碳板刚性部件是本技术鞋底或运动鞋中核心组件，是发挥鞋底功能性的主要组件，可提供鞋底主要的刚度，以及为鞋底提供立体的刚度，从而提高跑步时的鞋底过渡，提高跑步效率。
109.此外，本技术实施例所述鞋底部件还包括：复合在下层中底a2下表面上的止滑聚氨酯(pu)大底c。大底c主要起到耐磨作用，提高鞋子的使用耐用度。大底c一般采用耐磨性的材料，可以是橡胶或者其他耐磨材料，例如市售的tpu(热塑性聚氨酯)、cpu(浇注聚氨酯)。大底c可以是一个整片状，也可以分开成前掌区域块和后跟区域块两个区域块，每个区块可以是多块的形式组成。大底c的硬度可在60
‑
70度(邵氏a)；优选密度为≤1.5g/cm3；止滑性能：干滑摩擦系数≥0.7；湿滑摩擦系数≥0.5。本技术优选耐磨和止滑的pu大底，也减少了运动员在跑步过程中因为湿滑的路面而造成的伤害。
110.在本技术的优选实施例中，上层中底a1、3d碳板b、下层中底a2，以及大底c这些组件可通过一定的粘合剂粘合在一起。
111.图19是本技术优选实施例提供的鞋底部件侧视图；其中，所述中底前掌处最大厚度优选为18
‑
26mm，更优选为20
‑
25mm，最优选为24mm。通常的跑鞋的前掌厚度为12
‑
16mm，本技术优选实施例所述尼龙发泡中底材料在前掌上的厚度达到了24mm，这样有利于前掌的缓震保护及反弹的体验。另外，所述中底前后最大厚度的差值优选为5
‑
7mm，更优选为6mm；不同于通常的8
‑
12mm的落差，本技术优选的设定更适合于前掌和中腰先着地的大多数精英跑者，并帮助他们提升成绩。
112.图20是本技术优选实施例提供的鞋底部件后视图；其中，所述上层中底的前掌内腰的厚度大于其外腰的厚度，这样更加符合脚掌在步态中，前掌外侧着地然后过渡到前掌内腰发力蹬起的运动轨迹，让整个步态更加的流畅，同时也提供蹬步更多的反弹。具体地，所述上层中底的前掌内外腰厚度的差值可为3
‑
4mm，例如前掌内腰厚度为13.1mm，前掌外腰厚度为9.4mm。
113.本技术还提供了一种用于高强度跑步的运动鞋，具体为马拉松跑鞋，包括前文所述的鞋底部件。本技术对帮面部件没有特殊限制；本技术实施例提供的马拉松跑鞋包括：高弹性超临界物理发泡尼龙中底两层，并且在两层的中底之间包裹着推动型的3d全掌碳板，以及触地面为具有高耐磨和优越湿止滑性能的pu大底；本技术这样的马拉松跑鞋将会让跑者更容易体验到驾驭感，以及提升运动员的pb。
114.为了进一步说明本技术，以下结合实施例对本技术提供的用于高强度跑步的鞋底部件及运动鞋进行详细描述。
115.以下实施例中所用的试剂均为市售。
116.实施例1
117.1、制备两层的中底
118.配方为：
[0119][0120]
其中嵌段共聚物弹性体中聚酰胺硬段为尼龙12(pa12)，聚醚软段为聚四氢呋喃醚(ptmg)，两者摩尔比为70：30。
[0121]
将所述聚酰胺热塑性弹性体200℃挤出造粒，挤出速率为100转/分钟，得到弹性体
颗粒。将所述弹性体颗粒、sebs、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物与聚烯烃弹性体180℃挤出造粒，挤出速率为100转/分钟，得到塑胶粒。
[0122]
将塑胶粒、接枝改性剂、碳酸镁与抗氧化剂进行95℃混炼7min，然后加入硫化剂105℃～108℃混炼2min，然后升温至115℃混炼2min，再升温至120℃混炼1.5min，得到厚度为2～4mm的胶料。
[0123]
将胶料进行打薄处理时横压力的最大值在夹持弧的5～10
°
上，打薄厚度控制在1～1.5mm以内，再进行挤出造粒，得到胶粒；所述挤出造粒所用的挤出设备的模头温度为90℃；螺杆1段的温度为85℃，螺杆2段的温度为85℃，螺杆3段的温度为90℃。
[0124]
将所述胶粒射出成型，硫化，得到子坯模；所述射出成型第一段料管的温度为85℃，第二段料管的温度为85℃，第三段料管的温度为85℃，第四段料管的温度为90℃；所述射出成型的第一段的射出速度为36cm/s，第二段的射出速度为34cm/s，第三段的射出速度为32cm/s，第四段的射出速度为30cm/s，第五段的射出速度为38cm/s；所述射出成型时抽真空的时间为60s；所述射出成型时射出压力为100bar；所述射出成型时混料时间为60min以上；所述射出成型时模具温度为175℃；所述射出成型时离型剂与水的质量比为1：100；所述射出成型时开模速为80％；所述硫化的时间为300s。
[0125]
将子坯模进行釜压物理发泡；所述釜压物理发泡的发泡剂二氧化碳与氮气的体积比为2：8；所述釜压物理发泡的温度为175℃；压力为27mpa；时间300s；发泡倍率为2。
[0126]
釜压物理发泡后进行二次模压硫化，得到中底材料(厚度例如25mm等)；所述二次模压硫化的温度为175℃；时间为500s；冷却为500s；模压的压力为100bar。
[0127]
对实施例1中得到的中底材料进行性能检测，样品数量：4mm2片、12.5mm2片、20mm2片；得到检测结果见表1。
[0128]
表1实施例1中底材料性能检测结果
[0129]
[0130]
[0131][0132]
2、碳板制备
[0133]
采用热塑型的碳板，制备的方法是：对厚度1.2毫米的碳板片材进行cnc切割成小片，然后进行加热预压，再放进模具里进行二次预热和加压，最后修边、清洁，完成制备。
[0134]
所述刚性部件的刚度性能测试具体为：静态刚度测试5mm应变测试，结果参见表2。前掌部应力为0.3
‑
0.5kn，中腰部应力为0.2
‑
0.3kn，后跟部应力为0.2
‑
0.3kn。
[0135]
表2静态刚度测试5mm应变测试结果
[0136][0137][0138]
本技术3d立体结构的碳板的具体结构形状、尺寸规格参数如下：厚度1.2mm；尺寸规格与第一类实施例一致，如图4所示。
[0139]
本实施例的碳板延伸到前掌，并保持着足够的刚度和勺型弧度，硬度超过shore90d，这样保证了在运动中起到“跷跷板”的作用，当前掌蹬地发力时，就带动脚后跟的抬起，从而节省了人力的抬后跟的动作，节省了运动中能量的消耗。
[0140]
3、将所述两层的中底、碳板，以及cpu大底通过刷胶粘合，加热加压结合在一起，尺
寸规格如图19、图20所示。
[0141]
组装产品鞋，其中后跟机械性能如下，本技术产品具有优异的ds1、ds2和能量回归率。
[0142]
表3本技术实施例的产品鞋性能对比
[0143] 重量ds1ds2能量回归率％最大形变mm实施例1206g42.7133.375.424.5普通跑鞋 11228760 [0144]
由以上实施例可知，本技术包括上述鞋底部件的鞋子用作马拉松跑鞋，可达到良好的推动和提速的效果，从而提供跑者更好驾驭的体验，和提升他们的马拉松成绩。
[0145]
以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本技术技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本技术应该保护的范围。