淺談橡膠鞋底磨耗試驗及其影響的相關(guān)因素

張勇，李衛(wèi)平（西安市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，陜西 西安 710065）

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淺談橡膠鞋底磨耗試驗及其影響的相關(guān)因素

張勇，李衛(wèi)平
（西安市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，陜西 西安 710065）

摘要：隨著人們生活品質(zhì)的提高，質(zhì)量好穿著舒適的鞋是人們購鞋首要考慮的因素，鞋底的耐摩擦性能被稱為磨耗，其直接影響著鞋底的整體質(zhì)量，磨耗主要是摩擦導致的破壞。磨耗關(guān)系到絕緣及防酸膠鞋的安全性能及其使用時間，但膠鞋底磨耗數(shù)值與其所處的外部環(huán)境有很大關(guān)系。本文分析了橡膠鞋底磨耗試驗及其影響因素，并提出了實用性應用策略，為我國橡膠生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的理論性依據(jù)。

關(guān)鍵詞：橡膠鞋底；磨耗試驗；影響因素

著眼于阿克隆磨耗而言，其均屬莫仕磨耗，此類磨耗是因磨耗導致橡膠表面出現(xiàn)微觀破壞脫落的情況。橡膠鞋底試片會在一定壓力下和摩擦砂輪形成相應的角度，從而進行旋轉(zhuǎn)滾動摩擦，往往砂輪表面尖銳處的摩擦會導致膠料表面出現(xiàn)較小的應力集中，且于應力集中位置的橡膠極易被強力扯斷，從而出現(xiàn)微小顆粒脫落，最終出現(xiàn)磨損。如果砂輪表面尖銳處極為鋒利，這時就會導致橡膠表面被劃破，還會出現(xiàn)許多和活動方向平行狀態(tài)的痕跡，此類痕跡屬于切削磨耗及擦傷磨耗的具體特征，這也屬于磨蝕磨耗常見表現(xiàn)形式。因此，對橡膠鞋底磨耗試驗及其影響的相關(guān)因素分析，對我國橡膠生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著極大促進意義。

1　橡膠底料的重要性

從物理機械性能方面來講，橡膠底料與磨耗性能高低息息相關(guān)，橡膠自身耐磨性主要是其內(nèi)聚力及摩擦表面黏著力決定的，可以是底料扯斷強度及扯斷伸長率和耐疲勞性能與黏彈性能等方面綜合因素。具體來講，不可以說磨耗及某個物性是相關(guān)的，實際測試所獲得數(shù)據(jù)表明，扯斷強度及磨耗并不存在線性關(guān)系，如果在含膠率底料中摻入順丁橡膠底料，這時其比天然橡膠的底料扯斷強度偏低，不過其磨耗性能高。應該說橡膠鞋底耐磨性能主要是其內(nèi)聚力及摩擦表面黏著力決定的，這也就是說其主要是底料配方設計決定的，低含膠率底料配方設計有效時，其磨耗性能并不會超過高含膠率底料，這時的內(nèi)聚力強和黏著力弱的底料，于固體表面進行摩擦時，其極易呈現(xiàn)出低磨耗數(shù)據(jù)及高耐磨性能。

2　試驗條件與磨耗性能的關(guān)系

2.1試驗結(jié)果影響的因素

高低壓絕緣鞋或是耐酸堿膠鞋等類鞋子，其多采用標準的阿克隆磨耗試驗方式進行底料試驗，如果要想獲得更高的重現(xiàn)率就務必具備嚴格的試驗條件。試驗結(jié)果的影響原因主要是基于各類試驗條件下進行環(huán)境溫度對比試驗，而最終可顯示其膠輪軸及砂輪軸之間會出現(xiàn)夾角，且此夾角會存在較大的誤差，亦或者是膠輪硬度高低及膠底試片厚度等，還有就是試驗環(huán)境問題對其檢驗結(jié)果都有較大的影響。再是膠輪軸和砂輪軸間夾角越大則其磨耗減量就大，且膠輪硬度大和試片厚度增加，將其試驗溫度升高，其最終結(jié)果還是增加了磨耗減量。

2.2試驗結(jié)果重現(xiàn)性差的因素

此類問題的出現(xiàn)多與儀器設備有關(guān)，尤其是其間膠輪軸及砂輪軸夾角關(guān)系很大，且與其試驗所承受的負荷更是息息相關(guān)，這對試驗結(jié)果的影響很大，也就是兩輪軸間夾角大則其所能承受的負荷就越大，這也說明其試驗磨損量大。其間標準要求是試驗之前全面校準阿克隆磨耗試驗機，盡可能較少其間存在的誤差。再是環(huán)境條件亦可影響到試驗，試驗之前應對儀器嚴格校正，且全面對比分析試片厚度及膠輪硬度和膠輪直徑與環(huán)境溫度等方面的影響，基于此進行各項試驗，積極探尋其間存在的相關(guān)規(guī)律。

3　試驗實施

3.1試驗原理及要求

該項試驗中所采用的原理是GB/T 1689—2014《硫化橡膠耐磨性能的測定》中的阿克隆磨耗機來測定硫化橡膠耐磨性能，將試樣及砂輪于相應傾斜角度及負荷作用下展開摩擦，其測定試樣于相應里程下的磨耗體積。再是其膠輪回轉(zhuǎn)速度應保持為76 r/ min±2 r/min，且其砂輪軸回轉(zhuǎn)速度應確保為34 r/ min±1 r/min，兩軸夾角應為0°，確保其平行且水平，試樣應可承受26.7 N±0.2 N的負荷量，兩軸夾角應是15°±0.5°，試樣夾板直徑應是56 mm，厚度為12 mm，砂輪直徑應為150 mm，再是其中心孔徑為32 mm，厚度也應保持為25 mm，還有其間的磨料要選擇氧化鋁，粒度則是36號，其硬度應確保為硬2。

3.2儀器校正

其間各種儀器的校正應著眼于下述三方面：其一，調(diào)整機座至水平位置；其二，采用角度校正器來測定膠輪軸和砂輪軸間的夾角，將其嚴格調(diào)整為15°±0.5°；其三，采用負荷校正器進行調(diào)整，促使其試樣承受負荷應是26.7 N±0.2 N。

3.3試樣和環(huán)境溫度

試樣寬度應確保為12.7 mm±0.2 mm，厚度應是3.2 mm±0.2 mm，同時把試樣黏著于膠輪上，其黏接不可受到任何的張力，黏接之后的試樣應停放16 h上，標準溫度務必確保為23℃±2℃之間，濕度則應是50%±5%。膠輪厚度要確保為12.7 mm±0.2 mm，硬度則是75～80（紹爾A），再是其中心孔徑應適應于膠輪回轉(zhuǎn)軸直徑。

3.4試驗步驟

把黏好的試驗輪預磨時間保持在15～20 min之間，之后再將其取下，同時仔細清理并稱重，以預磨之后的試樣進行試驗，試樣行駛約1.61 km之后，取下試樣進行清理，1 h之內(nèi)進行稱重。

3.5試驗結(jié)果

于相同試驗條件下，膠輪硬度高則磨耗量大，因為膠輪在試驗中為其試樣主要載體，所涉及到的參數(shù)會影響試驗結(jié)果。對不同直徑膠輪試驗進行比較分析，結(jié)果顯示其膠輪直徑大則磨損量大。不過隨著科學技術(shù)水平的不斷提升，膠輪使用壽命亦隨之延長，但這會逐漸形成老化磨損，這其間硬度及直徑會隨之變化，往往檢驗人員并不注重此類問題。最終結(jié)果顯示，試片厚度越大則磨耗量越大，試片厚度則關(guān)系到絕緣膠鞋的大底厚度，這時就很難確保其3.2 mm±0.2 mm，最終影響到試驗結(jié)果。上述問題均是由于膠輪直徑變大，或者是膠片厚度增大而增加了磨耗量，這時應嚴格控制操作中的膠輪預磨之后直徑尺寸，其膠輪直徑應確保為64 mm，膠片厚度則應是3.2 min±0.2 mm，將其預磨15～20 min后，確保其直徑于67. 5 mm+3.2 mm=70.7 mm，以此降低其對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響。環(huán)境條件對結(jié)果的影響則是其溫度問題，其間溫度高則磨耗量大，若溫度過高則極易出現(xiàn)脫輪等問題，再是一般溫度偏離問題極易被條件不高的企業(yè)忽視。試樣檢驗中應嚴格控制試驗條件進行，且根據(jù)標準要求嚴格校正各種試驗儀器設備及試樣，以確保其試驗結(jié)果準確有效。

4　結(jié)束語

隨著國家社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對鞋的質(zhì)量提出了更高的要求。磨耗關(guān)系到絕緣及防酸膠鞋的安全性能及其使用時間，但膠鞋底磨耗數(shù)值與其所處的外部環(huán)境有著很大關(guān)系。橡膠鞋底耐磨性能主要是其內(nèi)聚力及摩擦表面粘著力決定的，這也就是說其主要是底料配方設計決定的，低含膠率底料配方設計有效時，其磨耗性能并不會超過高含膠率底料，這時的內(nèi)聚力強和粘著力弱的底料，于固體表面進行摩擦時，其極易呈現(xiàn)出低磨耗數(shù)據(jù)及高耐磨性能。本文分析了橡膠底料的重要性，探討了試驗條件與磨耗性能的關(guān)系，詳細說明了試驗實施，對相應的影響因素進行了分析，為我國橡膠生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的理論性依據(jù)。

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Rubber soles wear test and its impact factors

中圖分類號：TS943

文章編號：1009-797X（2016）12-0017-02

文獻標識碼：A

DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2016.12.007

作者簡介：張勇（1979－），男，在職研究生，研究方向為輕工產(chǎn)品檢驗和質(zhì)檢信息化建設。

收稿日期：2016-05-06