Известно, что все виды резины под действием кислорода, озона, тепла и света способны стареть с изменением механических свойств. Разрушение резин происходит обычно под влиянием нескольких причин, действующих одновременно, причем главной причиной, вызывающей старение резин, является их окисление, которое при их хранении и эксплуатации активизируется и ускоряется под влиянием не только тепла и света, но и механических деформаций (статических и особенно многократных).

При интенсивном старении материала показатели его потребительских свойств, характеризующие качество непосредственно после выпуска из производства, уже не могут служить гарантией для его нормальной эксплуатации.

Следует учитывать, что после выпуска материала из производства до начала эксплуатации изделия, изготовленного из него, проходит значительный период времени, и обувь носится в течение длительного времени в разных климатических условиях.

Известны случаи резкого старения обувных резин при хранении и носке, что приводит к излому подошв в пучках при носке обуви или к образованию мелких наружных трещин по всей поверхности подошвы, а также в местах крепления (гвоздем).

При уменьшении растяжимости и увеличении твердости подошвы без изменения величины деформации наружного слоя при изгибе, как это бывает при носке обуви, напряжения могут стать выше допустимых, и в подошве появятся трещины. Поэтому старение более опасно для менее растяжимых резин жесткого типа, например, винтовой и гвоздевой.

Для испытания резины на тепловое старение производится выдерживание ее при температуре 70° С в термостате в течение 72 ч (ГОСТ 271-53).

При световом старении резину подвергают действию кварцевых ламп, а при «светопогоде» - солнечной инсоляции на открытом воздухе.

Показателем старения является отношение (в %) потери прочности и растяжимости при испытании к их значениям до опыта или снижение числа деформаций при многократном изгибе до излома.

Обувные резины на базе синтетических каучуков при тепловом старении увеличивают обычно напряжение при разрыве и твердость, но уменьшают растяжимость в отличие от резин из НК, у которых падает также и прочность.

Очевидно, в резинах из синтетических каучуков в этом случае одновременно с деструкцией каучука, т. е. уменьшением длины цепей, происходит и структурирование его с увеличением поперечных связей, чего не наблюдается в резинах из НК.

При световом старении резины из синтетических каучуков происходят такие же изменения показателей, как в резинах из НК при тепловом старении. При этом старению подвергаются прежде всего наружные, открытые для света, слои, которые становятся более твердыми. Известно из литературы, что интенсивность старения резины сильно повышается при ее деформировании. Поэтому испытания на старение производятся также в растянутом или изогнутом состоянии (ГОСТ 271-53).

Было установлено, что при воздействии светопогоды на винтовую резину в изогнутом состоянии появлялись поверхностные трещины на растянутой от изгиба стороне, прежде всего на тех ее образцах, где имелись аналогичные трещины на подошвах ношеной обуви.

Хотя показатели искусственного старения и не включены в ГОСТ и ТУ на обувные резины, ими пользуются при разработке новых видов резины, особенно для ответственных видов обуви, которые носятся в тяжелых условиях.

Кроме изучения изменений свойств материалов во времени в различных условиях большой практический интерес для определения качества имеют показатели их свойств при низких и высоких температурах, так как обувь используется в разных климатических условиях, а в отдельных случаях (спецобувь) при высоких температурах, например в горячих цехах на металлургических предприятиях.

Было установлено, что изменение свойств резин наступает уже после 5-10 мин нагревания или охлаждения и при кратковременном воздействии является полностью обратимым. Напряжение при разрыве для всех испытанных материалов понижается с повышением температуры. Относительное удлинение повышается в пределах температур от -50° до +20° С. В дальнейшем также снижается (рис. 14). Особенно сильно снижение удлинений у цветной пористой резины.

Рис. 14. Влияние изменения температуры на показатели свойств резин: 1 - напряжение при разрыве винтовой резины, 2 - то же, пористой резины, 3 - удлинение при разрыве винтовой резины, 4 - то же, пористой резины.

При низких температурах хорошие свойства показала черная микропористая резина, которая даже при -58° С имела еще около 180% относительного удлинения при разрыве, что составляло около 50% от удлинения при температуре 20° С, и почти не увеличивала твердости.

Подошвенная же кожа, пласткожа и плотная резина даже при -45° С показывают значительное повышение показателя жесткости и дают трещины и изломы при изгибе.

Цветная пористая резина, хотя и сильно увеличивает свою жесткость, но изломов и трещин не дает. Таким образом, структура (пористость) в данном случае в большей степени влияет на морозостойкость материала, чем его рецептура (химический состав).