张勇，李卫平（西安市产品质量监督检验院，陕西 西安 710065）



浅谈橡胶鞋底磨耗试验及其影响的相关因素

张勇，李卫平
（西安市产品质量监督检验院，陕西 西安 710065）

摘要：随着人们生活品质的提高，质量好穿着舒适的鞋是人们购鞋首要考虑的因素，鞋底的耐摩擦性能被称为磨耗，其直接影响着鞋底的整体质量，磨耗主要是摩擦导致的破坏。磨耗关系到绝缘及防酸胶鞋的安全性能及其使用时间，但胶鞋底磨耗数值与其所处的外部环境有很大关系。本文分析了橡胶鞋底磨耗试验及其影响因素，并提出了实用性应用策略，为我国橡胶生产行业的可持续发展提供可靠的理论性依据。

关键词：橡胶鞋底；磨耗试验；影响因素

着眼于阿克隆磨耗而言，其均属莫仕磨耗，此类磨耗是因磨耗导致橡胶表面出现微观破坏脱落的情况。橡胶鞋底试片会在一定压力下和摩擦砂轮形成相应的角度，从而进行旋转滚动摩擦，往往砂轮表面尖锐处的摩擦会导致胶料表面出现较小的应力集中，且于应力集中位置的橡胶极易被强力扯断，从而出现微小颗粒脱落，最终出现磨损。如果砂轮表面尖锐处极为锋利，这时就会导致橡胶表面被划破，还会出现许多和活动方向平行状态的痕迹，此类痕迹属于切削磨耗及擦伤磨耗的具体特征，这也属于磨蚀磨耗常见表现形式。因此，对橡胶鞋底磨耗试验及其影响的相关因素分析，对我国橡胶生产企业的可持续发展有着极大促进意义。

1　橡胶底料的重要性

从物理机械性能方面来讲，橡胶底料与磨耗性能高低息息相关，橡胶自身耐磨性主要是其内聚力及摩擦表面黏着力决定的，可以是底料扯断强度及扯断伸长率和耐疲劳性能与黏弹性能等方面综合因素。具体来讲，不可以说磨耗及某个物性是相关的，实际测试所获得数据表明，扯断强度及磨耗并不存在线性关系，如果在含胶率底料中掺入顺丁橡胶底料，这时其比天然橡胶的底料扯断强度偏低，不过其磨耗性能高。应该说橡胶鞋底耐磨性能主要是其内聚力及摩擦表面黏着力决定的，这也就是说其主要是底料配方设计决定的，低含胶率底料配方设计有效时，其磨耗性能并不会超过高含胶率底料，这时的内聚力强和黏着力弱的底料，于固体表面进行摩擦时，其极易呈现出低磨耗数据及高耐磨性能。

2　试验条件与磨耗性能的关系

2.1试验结果影响的因素

高低压绝缘鞋或是耐酸碱胶鞋等类鞋子，其多采用标准的阿克隆磨耗试验方式进行底料试验，如果要想获得更高的重现率就务必具备严格的试验条件。试验结果的影响原因主要是基于各类试验条件下进行环境温度对比试验，而最终可显示其胶轮轴及砂轮轴之间会出现夹角，且此夹角会存在较大的误差，亦或者是胶轮硬度高低及胶底试片厚度等，还有就是试验环境问题对其检验结果都有较大的影响。再是胶轮轴和砂轮轴间夹角越大则其磨耗减量就大，且胶轮硬度大和试片厚度增加，将其试验温度升高，其最终结果还是增加了磨耗减量。

2.2试验结果重现性差的因素

此类问题的出现多与仪器设备有关，尤其是其间胶轮轴及砂轮轴夹角关系很大，且与其试验所承受的负荷更是息息相关，这对试验结果的影响很大，也就是两轮轴间夹角大则其所能承受的负荷就越大，这也说明其试验磨损量大。其间标准要求是试验之前全面校准阿克隆磨耗试验机，尽可能较少其间存在的误差。再是环境条件亦可影响到试验，试验之前应对仪器严格校正，且全面对比分析试片厚度及胶轮硬度和胶轮直径与环境温度等方面的影响，基于此进行各项试验，积极探寻其间存在的相关规律。

3　试验实施

3.1试验原理及要求

该项试验中所采用的原理是GB/T 1689—2014《硫化橡胶耐磨性能的测定》中的阿克隆磨耗机来测定硫化橡胶耐磨性能，将试样及砂轮于相应倾斜角度及负荷作用下展开摩擦，其测定试样于相应里程下的磨耗体积。再是其胶轮回转速度应保持为76 r/ min±2 r/min，且其砂轮轴回转速度应确保为34 r/ min±1 r/min，两轴夹角应为0°，确保其平行且水平，试样应可承受26.7 N±0.2 N的负荷量，两轴夹角应是15°±0.5°，试样夹板直径应是56 mm，厚度为12 mm，砂轮直径应为150 mm，再是其中心孔径为32 mm，厚度也应保持为25 mm，还有其间的磨料要选择氧化铝，粒度则是36号，其硬度应确保为硬2。

3.2仪器校正

其间各种仪器的校正应着眼于下述三方面：其一，调整机座至水平位置；其二，采用角度校正器来测定胶轮轴和砂轮轴间的夹角，将其严格调整为15°±0.5°；其三，采用负荷校正器进行调整，促使其试样承受负荷应是26.7 N±0.2 N。

3.3试样和环境温度

试样宽度应确保为12.7 mm±0.2 mm，厚度应是3.2 mm±0.2 mm，同时把试样黏着于胶轮上，其黏接不可受到任何的张力，黏接之后的试样应停放16 h上，标准温度务必确保为23℃±2℃之间，湿度则应是50%±5%。胶轮厚度要确保为12.7 mm±0.2 mm，硬度则是75～80（绍尔A），再是其中心孔径应适应于胶轮回转轴直径。

3.4试验步骤

把黏好的试验轮预磨时间保持在15～20 min之间，之后再将其取下，同时仔细清理并称重，以预磨之后的试样进行试验，试样行驶约1.61 km之后，取下试样进行清理，1 h之内进行称重。

3.5试验结果

于相同试验条件下，胶轮硬度高则磨耗量大，因为胶轮在试验中为其试样主要载体，所涉及到的参数会影响试验结果。对不同直径胶轮试验进行比较分析，结果显示其胶轮直径大则磨损量大。不过随着科学技术水平的不断提升，胶轮使用寿命亦随之延长，但这会逐渐形成老化磨损，这其间硬度及直径会随之变化，往往检验人员并不注重此类问题。最终结果显示，试片厚度越大则磨耗量越大，试片厚度则关系到绝缘胶鞋的大底厚度，这时就很难确保其3.2 mm±0.2 mm，最终影响到试验结果。上述问题均是由于胶轮直径变大，或者是胶片厚度增大而增加了磨耗量，这时应严格控制操作中的胶轮预磨之后直径尺寸，其胶轮直径应确保为64 mm，胶片厚度则应是3.2 min±0.2 mm，将其预磨15～20 min后，确保其直径于67. 5 mm+3.2 mm=70.7 mm，以此降低其对试验结果产生的影响。环境条件对结果的影响则是其温度问题，其间温度高则磨耗量大，若温度过高则极易出现脱轮等问题，再是一般温度偏离问题极易被条件不高的企业忽视。试样检验中应严格控制试验条件进行，且根据标准要求严格校正各种试验仪器设备及试样，以确保其试验结果准确有效。

4　结束语

随着国家社会经济的快速发展，人们对鞋的质量提出了更高的要求。磨耗关系到绝缘及防酸胶鞋的安全性能及其使用时间，但胶鞋底磨耗数值与其所处的外部环境有着很大关系。橡胶鞋底耐磨性能主要是其内聚力及摩擦表面粘着力决定的，这也就是说其主要是底料配方设计决定的，低含胶率底料配方设计有效时，其磨耗性能并不会超过高含胶率底料，这时的内聚力强和粘着力弱的底料，于固体表面进行摩擦时，其极易呈现出低磨耗数据及高耐磨性能。本文分析了橡胶底料的重要性，探讨了试验条件与磨耗性能的关系，详细说明了试验实施，对相应的影响因素进行了分析，为我国橡胶生产行业的可持续发展提供可靠的理论性依据。

参考文献：

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(P-01)

Rubber soles wear test and its impact factors

中图分类号：TS943

文章编号：1009-797X（2016）12-0017-02

文献标识码：A

DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2016.12.007

作者简介：张勇（1979－），男，在职研究生，研究方向为轻工产品检验和质检信息化建设。

收稿日期：2016-05-06