Lösungen zur Prüfung der Vergilbungs- und Alterungsbeständigkeit von Gummischuhsohlen

I. Hintergrund der Tests

Gummischuhsohlen sind im Alltag sowie bei Lagerung und Transport Sonnenlicht, hohen Temperaturen und Sauerstoff ausgesetzt. Dies kann leicht zu Problemen wie Vergilbung, Aushärtung, Rissbildung und sogar einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führen. Diese Probleme beeinträchtigen nicht nur das Aussehen des Produkts, sondern wirken sich auch direkt auf die Lebensdauer und die Sicherheit der Sohle aus. Die wissenschaftliche und schnelle Bewertung der Vergilbungsbeständigkeit und der Alterungsbeständigkeit von Gummischuhsohlen ist daher zu einer zentralen Herausforderung in der Qualitätskontrolle von Schuhmaterialherstellern geworden.

II. Prüfgrundlagen und Standards

Dieser Prüfplan entspricht strikt der Norm HG/T 3689-2014 „Prüfverfahren zur Bestimmung der Vergilbungsbeständigkeit von Schuhen“. Diese Norm legt zwei Prüfverfahren fest: Verfahren A (Sonnenlichtverfahren) und Verfahren B (UV-Lampenverfahren). Verfahren A simuliert mithilfe einer 300-W-Sonnenlichtlampe die UV-Strahlung und Wärmestrahlung des natürlichen Sonnenlichts und eignet sich für standardisierte und präzise wissenschaftliche Forschung und Entwicklung. Die Auswertung der Ergebnisse des Vergilbungsbeständigkeitstests erfolgt visuell gemäß GB/T 250 „Grautabelle zur Beurteilung von Farbveränderungen“.

III. Spezifische experimentelle Parameter

Bedingungen für den Vergilbungsbeständigkeitstest: Temperatur 50℃, Testdauer 24 Stunden für den Stoff und 12 Stunden für die Rückseite.

Bedingungen für den thermo-oxidativen Alterungstest: Temperatur 70℃, Testdauer 24 Stunden, theoretisch äquivalent zu Alterungseffekten nach 6 Monaten Exposition gegenüber der Atmosphäre.

IV. Experimentelles Vorgehen

Schritt 1: Probenvorbereitung. Schneiden Sie eine Probe von mindestens 70 mm × 40 mm Größe aus der Gummischuhsohle aus. Die Probe sollte flach, frei von Mängeln und unverschmutzt sein.

Schritt 2: Geräteaufbau. Stellen Sie die Temperatur des chemischen Prüfgeräts auf 50 °C (Vergilbungsbeständigkeitstest) bzw. 70 °C (Alterungstest) ein und justieren Sie den Abstand zwischen Drehteller und Lichtquelle auf 250 mm.

Schritt 3: Probenplatzierung. Legen Sie die Probe waagerecht mit der Vorderseite nach oben auf den drehbaren Edelstahlteller. Achten Sie auf einen Abstand von mindestens 50 mm zwischen der Probe und der Mitte des Drehtellers. Lassen Sie zwischen den Proben genügend Abstand und stellen Sie sicher, dass sie sich nicht überlappen.

Schritt 4: Teststart. Schalten Sie den Drehteller ein, um eine gleichmäßige Ausleuchtung der Probe zu gewährleisten. Schalten Sie die 300-W-Alterungslampe ein und starten Sie gleichzeitig den Timer, um die Testzeit zu erfassen.

Schritt 5: Ergebnisauswertung. Nach dem Test die Probe entnehmen und auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Unter einer Standardlichtquelle (D65) die Probe visuell mit der ungetesteten Originalprobe anhand der GB/T-250-Graustufenskala (Genauigkeit: 0,5 Stufen) vergleichen. Die schlechteste Stufe als Endergebnis auswählen. Der Alterungstest verwendet eine Universelle Prüfmaschine um die Zugfestigkeit und Bruchdehnung vor und nach der Alterung zu prüfen und berechnet die Änderungsrate der Leistung.

V. Experimentelle Ergebnisse

Nehmen wir als Beispiel eine bestimmte Marke weißer Gummischuhsohlen, die 24 Stunden lang bei 50 °C getestet wurden:

Nach 24 Stunden thermooxidativer Alterung bei 70 °C behielt die Gummisohle 82,3 % ihrer Zugfestigkeit und 76,5 % ihrer Bruchdehnung. Diese Daten zeigen, dass die Gummisohle unter simulierten 6 Monaten natürlicher Alterung nur eine leichte Vergilbung (Stufe 4) aufweist und gute mechanische Eigenschaften beibehält, wodurch die Qualitätsanforderungen für Schuhprodukte erfüllt werden.