ISO 2782:1995
(Main)Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of permeability to gases
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of permeability to gases
Cancels and replaces the first edition (1977). Describes two procedures for measuring the permeability of rubber to gases under steady-state conditions. One uses a horizontal measuring device for measurements at constant pressure and the other uses a vertical measuring device for measurements at constant volume or constant pressure. The procedures apply to solid rubber of hardness not less than 35 IRHD and to gases such as air, nitrogen, oxygen, hydrogen, liquified petroleum gas and coal gas.
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la perméabilité aux gaz
General Information
Relations
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2782
Second edition
1995-05-15
Rubber, vulcanized or thermoplastic -
Determination of permeability to gases
Caoutchouc vulcanisk ou thermoplastique - Determination de Ia
perm6abiM aux gaz
Reference number
ISO 2782:%995(E)
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ISO 2782:1995(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
0% preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 2782 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee SC 2, Physical
and degradation tests.
This second edition cancels and replaces the first edition
(ISO 2782:1977), as well as ISO 1399:1982, which have been technically
revised.
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronrc or mechanrcal, including photocopyrng and
microfilm, without permrsslon In writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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0 ISO
ISO 2782: 1995(E)
Introduction
The measurement of the permeability of rubber to gases is important in
the evaluation of compounds for products such as inner tubes, tubeless-
tyre liners, hoses, balloons and other gas Containers, Seals and
diaphragms. The measurement is also of theoretical importante in the
study of the characteristics of gas diffusion and gas solubility in relation
to polymer structure.
. . .
Ill
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This page intentionally left blank
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ISO 2782: 1995(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Determination
Rubber, vulcanized or thermoplastic -
of permeability to gases
WARNING - Persons using this International Standard shall be familiar with normal laboratory
practice. This Standard does not purport to address all of the safety Problems, if any, associated
with its use. lt is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices
and to ensure compliance with any national regulatory conditions.
are subject to revision, and Parties to agreements
1 Scope
based on this International Standard are encouraged
to investigate the possibility of applying the most re-
This International Standard describes two procedures
cent editions of the Standards indicated below.
for measuring the permeability of rubber to gases
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
under steady-state conditions. One uses a horizontal
rently valid International Standards.
measuring device for measurements at constant
pressure and the other uses a vertical measuring de-
ISO 47 1: 1995, Rubber - Temperatures, humidities
vice for measurements at constant volume or con-
and times for conditioning and testing.
stant pressure. The results obtained by these
procedures may be extrapolated to thicknesses of
ISO 3383: 1985, Rubber - General directions for
material different from that of the test piece providing
achieving elevated or subnormal temperatures for test
the rubber is homogeneous and isotropic.
purposes.
The procedures apply to solid rubber of hardness not
less than 35 IRHD and to gases such as air, nitrogen,
Oxygen, hydrogen, liquified Petroleum gas (in gaseous
form) and coal gas. Errors may be introduced if the
3 Definition
gas used appreciably swells the rubber under test.
For the purposes of this International Standard, the
following definition qapplies.
2 Normative references 3.1 permeability coefficient: The rate of volume
flow of gas under steady-state conditions, referred to
The following Standards contain provisions which,
Standard temperature and pressure, between op-
through reference in this text, constitute provisions
posite faces of a unit cube of solid rubber when sub-
of this International Standard. At the time of publica- jected to a unit pressure differente and controlled
tion, the editions indicated were valid. All Standards temperature.
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ISO 2782: 1995(E)
5.2 Capillary tube, for the measurement of
4 Principle
permeated-gas volumes, the tube being of known and
uniform Cross-section over the length used for volume
The cavity of a test cell, maintained at a constant
measurements.
temperature, is divided by a disc test piece into a
high-pressure and a Iow-pressure side. The high-
Suitable Cross-sections are 0.7 x 10F6 m* to
pressure side is connected to a constant-pressure gas
2,O x 10m6 m* (0,7 mm* to 2,0 mm*). The cross-
reservoir or is of such a volume that, once filled, it
section shall be uniform to within an accuracy of
stays at practically cons%ant pressure. The gas per-
0
0.
1 /
meates into the low-pressure side, which is of a very
low volume and connected to a capillary tube which
The capillary tube may be either horizontally or verti-
measures the volume Change caused by permeation
cally mounted. lt shall be filled with a non-volatile
of the gas.
liquid which does not dissolve the gas [suitable liquids
are di-(2-ethylhexyl) sebacate or tritolyl Phosphate,
coloured with Sudan red]. If the capillary is mounted
horizontally, a drop of liquid is used to indicate vari-
5 Apparatus
ations in volume. If the capillary tube is mounted ver-
tically, a vertically adjustable reservoir of liquid is
connected by a T-piece to the bottom of the capillary
tube. The capillary tube shall be graduated or a
5.1 Test cell, having a means of clamping the test
graduated scale shall be fixed close to the long
piece round its peripher-y in a gastight manner so as
straight section. Alternatively,
to expose one surface to gas under pressure. The a microscope or
other surface of the test piece shall be supported cathetometer may be used to observe the Position of
the liquid. If the capillary tube is mounted vertically, a
against the forte due to the gas pressure so that no
by-pass valve shall be fitted between the Point at
appreciable deformation takes place. For this reason,
which the capillary tube leaves the cell and the datum
the Iow-pressure side of the test cell shall be filled
mark on the scale, to allow gas to be released and the
with a rigid, highly permeable packing piece which
liquid in the capillary brought back to the datum mark
may consist of a disc of microporous material such
after the conditioning period.
as microporous ebonite, discs of microporous
sintered stainless steel or discs of fine wire gauze or
NOTE 1 When making measurements at constant vol-
filter Paper which completely fill the cavity. A means
Urne, an alternative means of measuring pressure, for ex-
of indicating gas pressure with an error of not more
ample a transducer, may be used, provided it is suitably
than 1 % shall be connected to the high-pressure side
calibrated and enables the procedure to be carried out in
of the cell.
essentially the same manner.
Examples of suitable apparatus are shown in figures
The internal volume of the test cell on the high-
1 and 2.
pressure side of the test piece shall be at least
25 x 1 OW6 m3 (25 cm3) to minimize the pressure Ioss
due to diffusion during a test, which may last several
5.3 Temperature-measuring device, readable to
hours.
within + 0,2 “C.
-
The internal volume of the test cell on the low-
5.4 Barometer.
pressure side of the test piece shall be kept to a
minimum by the use of permeable packing as de-
scribed above and by small-diameter passages
5.5 Device for controlling the test temperature,
through a dismountable coupling and tubing to a
consisting of a constant-temperature bath or other
capillary tube (5.2). The total free volume between the
device capable of maintaining the test cell at the re-
Pest piece and the datum mark on the capillary tube
quired test temperature to within the specified toler-
shall not exceed 2 x 10m6 m3 (2 cm3).
ante (see clause 8). If a bath is used and the capillary
tube is mounted vertically, the Walls of the bath shall
be arranged so that the outlet from the test cell pro-
Tes% cells shall be sf metal construction with suf-
jects through the side, leaving the connection Point
ficient mass to ensure temperature stability, and shall
for the capillary tube accessible. A number of test
be provided with a drilled Pocke% to hold a
cells containing different test pieces may then be
temperature-measuring device (5.3). it is essential
that the assembled test cell is gastight. connected in turn to the same manometer.
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ISO 2782: 1995(E)
Capillary
--
--
7
-
Liquid 7
_-
w
Low-pressureside -\
A
Permeable packing
\ Thermometer
ale
Tube and vaLve for flushing -----/
ll ll
/QJ j- Gasinlet
Pressuregauge
- Apparatus for constant-pressure method with horizontal capillary
Figure 1
Suitable dimensions are 50 mm to 155 mm in diam-
6 Test pieces
eter with an exposed (test) surface of 800 x 1 OV6 m*
to 7 000 x lo-6 m* (8 cm* to 70 cm*); the thickness
may be between 0,25 mm and 3,0 mm, the smallest
6.1 Shape and dimensions
thickness being suitable for rubber of low per-
meability, such as isobutene-isoprene rubber. The test
The test piece shall be a disc of uniform thickness and
piece shall have no pinholes or other imperfections.
of dimensions matthing those of the test cell. The
disc may be either moulded or tut from a sheet or
6.2 Number of test pieces
product. lt is preferable to use a moulded disc having
on each face a circumferential bead which fits into
Duplicate test pieces of each rubber material shall be
grooves in the two halves of the test cell (see
tested.
figure3). Test pieces of rubber of both high hardness
and high thickness shall be prepared with such beads.
7 Time between vulcanization and
When the test piece is a flat sheet, suitable O-rings
shall be fitted in the grooves in the test cell. The
testing
Overall Variation in thickness of the test piece (ex-
The time between vulcanization and ‘testing shall be
cluding the bead) shall not exceed 10 % of the mean
in accordance with the requirements of ISO 471.
thickness.
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ISO 2782:1995(E)
Pressuregauge
f
-2
Gas inlet valve
By-pass valve
Screw
-
- 7
-
-
Clamping screws
-
-
- 11
-
Reservoir
-
-
Gas
Datum mark L -
i
-
- outlet
-
valve
U-tube ---+
-
-
-
Scale 1
u
1
L
5
Flexible tube -.,,
=r
Handle ----J
- Apparatus for constant-pressure and constant-volume methods with vertical capillary
Figure 2
O-ring -
Inner shoulder of cell
f orming possible Point
of contact with test
piece
Figure 3 - Surface of test cell
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0 ISO
ISO 2782:1995( E)
Connect the test cell to the test-gas reservoir at the
8 Temperature of test
required test pressure (0,3 MPa to 0,5 MPa, depend-
ing on the permeability of the test piece).
For normal comparisons of permeability of different
rubber materials, the test temperature shall be one
NOTE 3 If a constant-temperature bath is being used, it
of the Standard laboratory temperatures defined in
may be necessary to place the test cell in the bath Prior to
ISO 471. Higher temperatures may be used where
connecting to the test-gas reservoir.
the conditions are required to approximate to the
Service temperatures of rubber products. Such higher
temperatures shall be selected from the list of pre-
ferred temperatures given in ISO 471.
In any given test or series of tests intended to be
9.1.3 Conditioning the test cell
comparable, the tolerante on the temperature shall
be + 1 “C for temperatures up to 175 “C and + 2 “C
Allow the assembled apparatus to remain at the test
-
for temperatures of 200 “C and above.
temperature for a minimum of 16 h or, if the approxi-
mate value of the diffusion coefficient is known, for
a minimum time t, in seconds, derived from the fol-
lowing equation:
9 Test procedures
=d!LxS b2
=-
t
20
2Q
9.1 General
where
Preparation of test pie
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2782
Deuxième édition
1995-05-15
Caoutchouc vulcanisé ou
thermoplastique - Détermination de la
perméabilité aux gaz
Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of permeability to
gases
Numéro de référence
ISO 2782:1995(F)
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ISO 2782:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de B’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 2782 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 45, É/astomères et produits à base d’élastomères, sous-comité
SC 2, Essais physiques et de dégradation.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 2782: 1977), ainsi que I’ISO 1399:1982, lesquelles ont fait l’objet
d’une révision technique.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans %“accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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0 ISO
ISO 2782:1995(F)
Introduction
La mesure de la perméabilité aux gaz du caoutchouc est importante pour
l’évaluation des mélanges utilisés dans la fabrication d’articles tels que
chambres à air, revêtements intérieurs de pneus sans chambre, tuyaux,
ballons ou autres récipients devant contenir des gaz, joints d’étanchéité
et membranes. Cette mesure est en outre importante sur un plan théori-
que pour étudier les caractéristiques de diffusion et de solubilité des gaz
en relation avec la structure des polymères.
. . .
III
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE 0 60 ISO 2782: 1995(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique -
Détermination de la perméabilité aux gaz
Les utilisateurs de la présente Norme internationale doivent être familiarisés
AVERTISSEMENT -
avec les pratiques d’usage en laboratoire. La présente Norme internationale n’a pas la prétention
d’aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de la responsabilité de
l’utilisateur de consulter et doétablir des règles de sécurité et d’hygiène appropriées et de
déterminer I’applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
1 Domaine d’application
norme est sujette à révision et les parties prenantes
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
La présente Norme internationale prescrit deux mo-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
des opératoires pour la détermination de la per-
quer les éditions les plus récentes des normes
méabilité aux gaz dans des conditions d’écoulement
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
régulier. Le premier utilise un dispositif de mesure
possèdent le registre des Normes internationales en
horizontal pour le mesurage à pression constante et
vigueur à un moment donné.
le second un dispositif de mesure vertical pour le
mesurage à volume constant ou à pression constante.
ISO 471: 1995, Caoutchouc - Températures, humidi-
Les résultats obtenus avec cette méthode peuvent
tés et durées pour le conditionnement et l’essai.
être extrapolés à des épaisseurs du matériau diffé-
rentes de celle de l’éprouvette, à condition que le
ISO 3383: 1985, Caoutchouc - Directives générales
caoutchouc soit homogène et isotrope.
pour l’obtention de températures élevées ou de tem-
pératures inférieures à la température normale lors
La méthode est applicable aux caoutchoucs compacts
des essais.
ayant une dureté au moins égale à 35 DIDC et à des
gaz tels que l’air, l’azote, l’oxygène, l’hydrogène, les
gaz de pétrole liquéfiés (à l’état gazeux) et le gaz de
houille. Les résultats peuvent être entachés d’erreur
3 Définition
si le gaz utilisé fait gonfler le caoutchouc essayé de
façon notable.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
la définition suivante s’applique.
3.1 coefficient de perméabilité: Débit de gaz en
2 Références normatives volume dans des conditions d’écoulement régulier,
ramené aux conditions normales de température et
Les normes suivantes contiennent des dispositions de pression, qui s’écoule entre les faces opposées
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti- d’un cube unitaire de caoutchouc compact, lorsque
tuent des dispositions valables pour la présente celles-ci sont soumises à une différence de pression
Norme internationale. Au moment de la publication, égale à l’unité à une température donnée.
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ISO 2782:1995(F)
5.2 Tube capillaire,
dont la section droite est
4 Principe
connue et uniforme sur la longueur utilisée pour les
mesurages de volume, prévu comme dispositif de
La chambre d’une cellule d’essai, maintenue a tem-
pérature constante, est partagée par une éprouvette mesure du volume de gaz passé à travers le caout-
en forme de disque en un côté haute pression et un chouc.
côté basse pression. Le côté haute pression est relié
Des sections de 0,7 x 1 Om6 m* à 2,0 x 1 Oe6 m*
à un réservoir de gaz sous pression constante ou
(0,7 mm* à 2,0 mm*), dont l’uniformité est respectée
ayant un volume tel qu’une fois rempli, sa pression
avec une exactitude de 1 %, sont satisfaisantes.
reste pratiquement constante. Le gaz passe par per-
méabilité vers le côté basse pression, dont le volume
Le tube capillaire peut être monté soit horizon-
est très faible et qui est relié à un tube capillaire;
talement, soit verticalement. II faut l’utiliser avec un
celui-ci permet de mesurer la variation de volume ré-
liquide non volatil et ne dissolvant pas le gaz [le
sultant de la perméation d’une certaine quantité de
sébaçate de di-(2-éthylhexyle) et le phosphate de
gaz.
tritolyle colorés avec du rouge Soudan sont des liqui-
des appropriés]. Dans le cas du montage horizontal,
5 Appareillage
une goutte de liquide est utilisée pour repérer les va-
riations de volume. Dans le cas du montage vertical,
5.1 Cellule d’essai, équipée d’un moyen pour fixer
un réservoir de liquide réglable en hauteur, relié par
l’éprouvette sur son pourtour de façon étanche au
un raccord en T à la base du capillaire, doit être prévu.
gaz, afin d’exposer l’une de ses faces au gaz sous
Le tube capillaire doit être gradué ou une échelle gra-
pression. L’autre face de l’éprouvette doit être soute-
duée doit être fixée le long de sa partie droite. Une
nue pour ne pas être déformée appréciablement par
autre solution pour observer la position du liquide
la force résultant de la pression du gaz. Pour cela, le
consiste à utiliser un microscope ou un cathétomètre.
côté basse pression de la cellule d’essai est rempli
Dans le montage vertical, un robinet de dérivation doit
avec un garnissage rigide, très perméable, qui peut
être placé entre la jonction à la cellule du capillaire et
être un disque de matériau microporeux, par exemple
le trait de repère de l’échelle, afin de permettre le ré-
ébonite microporeuse, des disques d’acier inoxydable
glage du zéro à la fin de la période de condition-
fritté microporeux, des disques de fine toile métalli-
nement par évacuation de gaz.
que ou de papier filtre, ceux-ci remplissant complè-
tement le volume libre. Un moyen de mesure de la
NOTE 1 Dans le cas de l’essai à volume constant, un
pression de gaz, avec une erreur ne dépassant pas
autre moyen de mesure de la pression, par exemple un
1 %, doit être fixé sur le côté haute pression de la
capteur, peut être utilisé à condition qu’il soit correctement
cellule.
étalonné et que le mode opératoire puisse être suivi sans
modification essentielle.
Le volume intérieur de la cellule d’essai du côté haute
pression de l’éprouvette doit être au moins de
Les figures 1 et 2 représentent, à titre d’exemple, des
25 x 1 OB6 m3 (25 cm3) pour réduire la perte de pres-
appareils qui conviennent.
sion causée par la diffusion pendant un essai qui peut
durer plusieurs heures.
.
5.3 Appareil de mesure de la température, per-
Le volume intérieur de la cellule d’essai du côté basse
mettant une lecture exacte à + 0,2 OC.
-
pression de l’éprouvette doit être réduit à une valeur
minimale en utilisant un garnissage perméable
5.4 Baromètre.
comme décrit dans l’alinéa ci-dessous; pour la jonc-
tion au tube capillaire, un raccord démontable et un
5.5 Appareil pour contrôle de la température
tube de faible section intérieure doivent être utilisés.
d’essai, consistant en un bain à température
Le volume libre total entre l’éprouvette et le trait de
constante ou tout autre moyen permettant de main-
repère zéro ne doit pas être supérieur à 2 x 1 Ow6 m3
tenir la cellule d’essai à la température requise dans
(2 cm3).
les tolérances prescrites (voir article 8). Si un bain est
Les cellules d’essai doivent être en métal et leur utilisé, il doit permettre le passage du tube de sortie
masse doit être suffisante pour contribuer à la stabilité
de la cellule d’essai à travers la paroi latérale afin que
de la température; un logement foré doit permettre
le raccord démontable le reliant au capillaire soit ac-
de placer l’appareil de mesure de la température
cessible. Plusieurs cellules d’essai, contenant cha-
(5.3). II est indispensable que la cellule d’essai as-
cune une éprouvette
différente, peuvent être
semblée soit étanche au gaz. raccordées successivement au même manomètre.
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ISO 2782:1995(F)
--
--
-
k7
Liquide 7
C8té basse pression
Garnissage permeable
,,LL
Thermomètre
- 7
I\
L-- Éc :helle ! graduée
d
\
Éprouvette J
Étrier
Robinet de purge
- Arrivee du gaz
Manomètre
- Appareil pour la méthode 6 pression constante avec dispositif de mesure horizontal
Figure 1
Un diamètre de 50 mm à 155 mm, avec une sur-
6 Éprouvettes
face d’essai effective
de 800x10-6m2 à
7 000 x 10w6 m*
(8 cm* à 70 cm*), est approprié;
6.1 Forme et dimensions
l’épaisseur peut varier entre 0,25 mm et 3,0 mm, la
plus faible épaisseur étant utile pour les caoutchoucs
L’éprouvette doit être un disque d’épaisseur uni-
de faible perméabilité tels que les caoutchoucs
forme, de dimensions adaptées à celles de la cellule
d’isobutène-isoprène. II ne doit y avoir ni défauts ni
d’essai, obtenue soit par moulage, soit par découpage
((trous d’épinglew
dans une feuille ou dans un article. II est préférable
d’utiliser un disque moulé ayant sur chaque face une
nervure ou un bourrelet périphérique venant s’ajuster
6.2 Nombre
dans les gorges usinées dans les deux moitiés de la
cellule d’essai (voir figure3). Les éprouvettes de
Pour chaque caoutchouc, deux éprouvettes doivent
caoutchouc ayant simultanément une dureté élevée
être soumises à l’essai.
et une forte épaisseur doivent être préparées avec
des bourrelets. Lorsque l’éprouvette est plane, des
joints toriques de dimensions appropriées doivent
être utilisés pour remplir les gorges de la cellule
7 Délai entre vulcanisation et essai
d’essai. La variation totale de l’épaisseur (à l’exclusion
du bourrelet) ne doit pas dépasser 10 % de l’épais- Le délai entre la vulcanisation et l’essai doit être en
seur moyenne. conformité avec les prescriptions de I’ISO 471 I
---------------------- Page: 7 ----------------------
60 2782:1995(F)
Manomètre
Robinet d’arrivée
de gaz
Robinet de dérivation
Tige f iletee
7
Vis de serrage
Trait de repère
dispositif
2- Appareil pour les méthodes à pression constante ou à volume constant avec
Figure
de mesure vertical
Joint torique -
Épaulement intérieur
de la cellule faisant
éventuellement surface
d’etanchéite
Figure 3 - Surface de la cellule d’essai
4
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0 ISO ISO 2782: 1995(F)
graisse ne doit pas venir au contact de la surface
8 Température d’essai
d’essai effective de l’éprouvette ni la contaminer.
.
Pour les comparaisons habituelles de perméabilité de
Raccorder la cellule d’essai au réservoir de gaz d’essai
différents matériaux à base de caoutchouc, la tempé-
à la pression d’essai requise (0,3 MPa à 0,5 MPa, se-
rature d’essai doit être la température normale de la-
lon la perméabilité de l’éprouvette).
boratoire définie dans I’ISO 471. Des températures
plus élevées peuvent être utilisées lorsque les condi-
NOTE 3 Lorqu’un bain à température constante est uti-
tions doivent se rapprocher des températures d’utili-
lisé, il peut être nécessaire de placer la cellule d’essai dans
sation des articles en caoutchouc. Ces températures
le bain avant de la raccorder au réservoir de gaz d’essai.
plus élevées doivent être choisies dans la liste des
températures préférentielles donnée dans I’ISO 471.
9.1.3 Conditionnement de la cellule d’essai
Pour tout essai ou série d’essais devant faire l’objet
Maintenir l’appareil assemblé à la température d’essai
de comparaison, la tolérance sur la température doit
durant au minimum 16 h ou, lorsque la valeur de la
être de + 1 “C jusqu’à 175 “C et + 2 “C à partir de
diffusivité est connue approximativement, durant un
200 “C.
temps minimal t, en secondes, donné par l’équation
suivante:
9 Modes opératoires
9.1 G6n6ralit6s
où
9.1 .l Préparati
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2782
Deuxième édition
1995-05-15
Caoutchouc vulcanisé ou
thermoplastique - Détermination de la
perméabilité aux gaz
Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of permeability to
gases
Numéro de référence
ISO 2782:1995(F)
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ISO 2782:1995(F)
Avant-propos
LYS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de B’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 2782 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 45, É/astomères et produits à base d’élastomères, sous-comité
SC 2, Essais physiques et de dégradation.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 2782:1977), ainsi que I’ISO 1399:1982, lesquelles ont fait l’objet
d’une révision technique.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l”accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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0 ISO
ISO 2782:1995(F)
Introduction
La mesure de la perméabilité aux gaz du caoutchouc est importante pour
l’évaluation des mélanges utilisés dans la fabrication d’articles tels que
chambres à air, revêtements intérieurs de pneus sans chambre, tuyaux,
ballons ou autres récipients devant contenir des gaz, joints d’étanchéité
et membranes. Cette mesure est en outre importante sur un plan théori-
que pour étudier les caractéristiques de diffusion et de solubilité des gaz
en relation avec la structure des polymères.
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NORME INTERNATIONALE 0 60 ISO 2782: 1995(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique -
Détermination de la perméabilité aux gaz
Les utilisateurs de la présente Norme internationale doivent être familiarisés
AVERTISSEMENT -
avec les pratiques d’usage en laboratoire. La présente Norme internationale n’a pas la prétention
d’aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de la responsabilité de
l’utilisateur de consulter et doétablir des règles de sécurité et d’hygiène appropriées et de
déterminer I’applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
1 Domaine d’application
norme est sujette à révision et les parties prenantes
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
La présente Norme internationale prescrit deux mo-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
des opératoires pour la détermination de la per-
quer les éditions les plus récentes des normes
méabilité aux gaz dans des conditions d’écoulement
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
régulier. Le premier utilise un dispositif de mesure
possèdent le registre des Normes internationales en
horizontal pour le mesurage à pression constante et
vigueur à un moment donné.
le second un dispositif de mesure vertical pour le
mesurage à volume constant ou à pression constante.
ISO 471: 1995, Caoutchouc - Températures, humidi-
Les résultats obtenus avec cette méthode peuvent
tés et durées pour le conditionnement et l’essai.
être extrapolés à des épaisseurs du matériau diffé-
rentes de celle de l’éprouvette, à condition que le
ISO 3383: 1985, Caoutchouc - Directives générales
caoutchouc soit homogène et isotrope.
pour l’obtention de températures élevées ou de tem-
pératures inférieures à la température normale lors
La méthode est applicable aux caoutchoucs compacts
des essais.
ayant une dureté au moins égale à 35 DIDC et à des
gaz tels que l’air, l’azote, l’oxygène, l’hydrogène, les
gaz de pétrole liquéfiés (à l’état gazeux) et le gaz de
houille. Les résultats peuvent être entachés d’erreur
3 Définition
si le gaz utilisé fait gonfler le caoutchouc essayé de
façon notable.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
la définition suivante s’applique.
3.1 coefficient de perméabilité: Débit de gaz en
2 Références normatives volume dans des conditions d’écoulement régulier,
ramené aux conditions normales de température et
Les normes suivantes contiennent des dispositions de pression, qui s’écoule entre les faces opposées
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti- d’un cube unitaire de caoutchouc compact, lorsque
tuent des dispositions valables pour la présente celles-ci sont soumises à une différence de pression
Norme internationale. Au moment de la publication, égale à l’unité à une température donnée.
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0 ISO
ISO 2782:1995(F)
5.2 Tube capillaire, dont la section droite est
4 Principe
connue et uniforme sur la longueur utilisée pour les
mesurages de volume, prévu comme dispositif de
La chambre d’une cellule d’essai, maintenue à tem-
mesure du volume de gaz passé à travers le caout-
pérature constante, est partagée par une éprouvette
chouc.
en forme de disque en un côté haute pression et un
côté basse pression. Le côté haute pression est relié
Des sections de 0,7 x 1 Om6 m* à 2,0 x 1 Oe6 m*
à un réservoir de gaz sous pression constante ou
(0,7 mm* à 2,0 mm*), dont l’uniformité est respectée
ayant un volume tel qu’une fois rempli, sa pression
avec une exactitude de 1 %, sont satisfaisantes.
reste pratiquement constante. Le gaz passe par per-
méabilité vers le côté basse pression, dont le volume
Le tube capillaire peut être monté soit horizon-
est très faible et qui est relié à un tube capillaire;
talement, soit verticalement. II faut l’utiliser avec un
celui-ci permet de mesurer la variation de volume ré-
liquide non volatil et ne dissolvant pas le gaz [le
sultant de la perméation d’une certaine quantité de
sébaçate de di-(2-éthylhexyle) et le phosphate de
gaz.
tritolyle colorés avec du rouge Soudan sont des liqui-
des appropriés]. Dans le cas du montage horizontal,
5 Appareillage
une goutte de liquide est utilisée pour repérer les va-
riations de volume. Dans le cas du montage vertical,
5.1 Cellule d’essai, équipée d’un moyen pour fixer un réservoir de liquide réglable en hauteur, relié par
l’éprouvette sur son pourtour de façon étanche au
un raccord en T à la base du capillaire, doit être prévu.
gaz, afin d’exposer l’une de ses faces au gaz sous
Le tube capillaire doit être gradué ou une échelle gra-
pression. L’autre face de l’éprouvette doit être soute-
duée doit être fixée le long de sa partie droite. Une
nue pour ne pas être déformée appréciablement par
autre solution pour observer la position du liquide
la force résultant de la pression du gaz. Pour cela, le consiste à utiliser un microscope ou un cathétomètre.
côté basse pression de la cellule d’essai est rempli
Dans le montage vertical, un robinet de dérivation doit
avec un garnissage rigide, très perméable, qui peut
être placé entre la jonction à la cellule du capillaire et
être un disque de matériau microporeux, par exemple
le trait de repère de l’échelle, afin de permettre le ré-
ébonite microporeuse, des disques d’acier inoxydable
glage du zéro à la fin de la période de condition-
fritté microporeux, des disques de fine toile métalli-
nement par évacuation de gaz.
que ou de papier filtre, ceux-ci remplissant complè-
tement le volume libre. Un moyen de mesure de la
NOTE 1 Dans le cas de l’essai à volume constant, un
pression de gaz, avec une erreur ne dépassant pas
autre moyen de mesure de la pression, par exemple un
1 %, doit être fixé sur le côté haute pression de la
capteur, peut être utilisé à condition qu’il soit correctement
cellule.
étalonné et que le mode opératoire puisse être suivi sans
modification essentielle.
Le volume intérieur de la cellule d’essai du côté haute
pression de l’éprouvette doit être au moins de
Les figures 1 et 2 représentent, à titre d’exemple, des
25 x 1 OB6 m3 (25 cm3) pour réduire la perte de pres-
appareils qui conviennent.
sion causée par la diffusion pendant un essai qui peut
durer plusieurs heures.
5.3 Appareil de mesure de la température, per-
Le volume intérieur de la cellule d’essai du côté basse mettant une lecture exacte à + 0,2 “C.
-
pression de l’éprouvette doit être réduit à une valeur
minimale en utilisant un garnissage perméable
5.4 Baromètre.
comme décrit dans l’alinéa ci-dessous; pour la jonc-
tion au tube capillaire, un raccord démontable et un
5.5 Appareil pour contrôle de la température
tube de faible section intérieure doivent être utilisés.
d’essai, consistant en un bain à température
Le volume libre total entre l’éprouvette et le trait de
constante ou tout autre moyen permettant de main-
repere zéro ne doit pas être supérieur à 2 x 1 Ow6 m3
tenir la cellule d’essai à la température requise dans
(2 cm3).
les tolérances prescrites (voir article 8). Si un bain est
Les cellules d’essai doivent être en métal et leur utilisé, il doit permettre le passage du tube de sortie
masse doit être suffisante pour contribuer à la stabilité de la cellule d’essai à travers la paroi latérale afin que
le raccord démontable le reliant au capillaire soit ac-
de la température; un logement foré doit permettre
cessible. Plusieurs cellules d’essai, contenant cha-
de placer l’appareil de mesure de la température
(5.3). II est indispensable que la cellule d’essai as- cune une éprouvette différente, peuvent être
semblée soit étanche au gaz. raccordées successivement au même manomètre.
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ISO 2782:1995(F)
C8té basse pression
Garnissage permeable
Thermomètre
:helle graduée
Robinet de purge 2
(&’
l------- ArriwZedu
gaz
Manomètre
- Appareil pour la méthode 6 pression constante avec dispositif de mesure horizontal
Figure 1
Un diamètre de 50 mm à 155 mm, avec une sur-
6 Éprouvettes
face d’essai effective
de 800x10-6m2 à
7 000 x 10w6 m*
(8 cm* à 70 cm*), est approprié;
6.1 Forme et dimensions
l’épaisseur peut varier entre 0,25 mm et 3,0 mm, la
plus faible épaisseur étant utile pour les caoutchoucs
L’éprouvette doit être un disque d’épaisseur uni-
de faible perméabilité tels que les caoutchoucs
forme, de dimensions adaptées à celles de la cellule
d’isobutène-isoprène. II ne doit y avoir ni défauts ni
d’essai, obtenue soit par moulage, soit par découpage
((trous d’épinglew
dans une feuille ou dans un article. II est préférable
d’utiliser un disque moulé ayant sur chaque face une
nervure ou un bourrelet périphérique venant s’ajuster
6.2 Nombre
dans les gorges usinées dans les deux moitiés de la
cellule d’essai (voir figure3). Les éprouvettes de
Pour chaque caoutchouc, deux éprouvettes doivent
caoutchouc ayant simultanément une dureté élevée
être soumises à l’essai.
et une forte épaisseur doivent être préparées avec
des bourrelets. Lorsque l’éprouvette est plane, des
joints toriques de dimensions appropriées doivent
être utilisés pour remplir les gorges de la cellule
7 Délai entre vulcanisation et essai
d’essai. La variation totale de l’épaisseur (à l’exclusion
du bourrelet) ne doit pas dépasser 10 % de l’épais- Le délai entre la vulcanisation et l’essai doit être en
seur moyenne. conformité avec les prescriptions de I’ISO 471 I
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60 2782:1995(F)
Manomètre
Robinet d’arrivée
de gaz
Robinet de dérivation Tige filetee -/
Vis de serrage
Il
Reservoir
Trait de repère
-!l
Poignée
Appareil pour les méthodes à pression constante ou à volume constant avec dispositif
Figure 2 -
de mesure vertical
Joint torique -
Épaulement intérieur
de la cellule faisant
éventuellement surface
d’etanchéite
Figure 3 - Surface de la cellule d’essai
4
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0 ISO ISO 2782: 1995(F)
graisse ne doit pas venir au contact de la surface
8 Température d’essai
d’essai effective de l’éprouvette ni la contaminer.
Pour les comparaisons habituelles de perméabilité de
Raccorder la cellule d’essai au réservoir de gaz d’essai
différents matériaux à base de caoutchouc, la tempé-
à la pression d’essai requise (0,3 MPa à 0,5 MPa, se-
rature d’essai doit être la température normale de la-
lon la perméabilité de l’éprouvette).
boratoire définie dans I’ISO 471. Des températures
plus élevées peuvent être utilisées lorsque les condi-
NOTE 3 Lorqu’un bain à température constante est uti-
tions doivent se rapprocher des températures d’utili-
lisé, il peut être nécessaire de placer la cellule d’essai dans
sation des articles en caoutchouc. Ces températures
le bain avant de la raccorder au réservoir de gaz d’essai.
plus élevées doivent être choisies dans la liste des
températures préférentielles donnée dans I’ISO 471.
9.1.3 Conditionnement de la cellule d’essai
Pour tout essai ou série d’essais devant faire l’objet
Maintenir l’appareil assemblé à la température d’essai
de comparaison, la tolérance sur la température doit
durant au minimum 16 h ou, lorsque la valeur de la
être de + 1 “C jusqu’à 175 “C et + 2 “C à partir de
diffusivité est connue approximativement, durant un
200 “C.
temps minimal t, en secondes, donné par l’équation
suivante:
=b2xS b2
9 Modes opératoires =-
t
20
2Q
9.1 G6
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.