ISO 5794-1:2022
(Main)Rubber compounding ingredients — Silica, precipitated, hydrated — Part 1: Non-rubber tests
Rubber compounding ingredients — Silica, precipitated, hydrated — Part 1: Non-rubber tests
This document specifies methods of test for characterizing precipitated hydrated silica for use as a rubber compounding ingredient. This document specifies the test formulation, mixing equipment, mixing procedure and methods of test for use in determining the physical properties of styrene-butadiene rubber compounded with precipitated hydrated silica.
Ingrédients de mélange du caoutchouc — Silices hydratées précipitées — Partie 1: Essais sur le produit brut
Le présent document spécifie des méthodes d'essai permettant de caractériser les silices hydratées précipitées destinées à être utilisées comme ingrédient de mélange du caoutchouc. Le présent document spécifie la formule d'essai, l'équipement de mélange, le mode opératoire de mélange et les méthodes d'essai pour la détermination des propriétés physiques des silices hydratées précipitées, dans un mélange caoutchouc styrène-butadiène.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5794-1
Fifth edition
2022-06
Rubber compounding ingredients —
Silica, precipitated, hydrated —
Part 1:
Non-rubber tests
Ingrédients de mélange du caoutchouc — Silices hydratées
précipitées —
Partie 1: Essais sur le produit brut
Reference number
© ISO 2022
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Sampling . 2
5 Methods of test .2
6 Test report . 3
Annex A (normative) Determination of total copper content . 4
Annex B (normative) Determination of total manganese content . 7
Annex C (normative) Determination of total iron content .10
Annex D (normative) Determination of specific surface area.13
Annex E (normative) Determination of the specific surface area by multipoint nitrogen
adsorption test (BET test) .19
Annex F (normative) Determination of granule size fractions of granulated precipitated
silica.20
Annex G (normative) Determination of CTAB surface area .22
Annex H (informative) Classification of silicas and typical physical and chemical properties .28
Bibliography .30
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each 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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products,
Subcommittee SC 3, Raw materials (including latex) for use in the rubber industry.
This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 5794-1:2010), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— update of the normative references;
1)
— addition of CAS Registry Numbers® for reagents and chemicals;
— addition of information on the manufacturer of instruments in Annex D, footnotes 1 and 2;
— withdrawal of D.6.2 on the use of a nomogram for the calculation of the specific surface area.
A list of all parts in the ISO 5794 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
1) CAS Registry Number® is a trademark of CAS corporation. This information is given for the convenience of
users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product named.
iv
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5794-1:2022(E)
Rubber compounding ingredients — Silica, precipitated,
hydrated —
Part 1:
Non-rubber tests
WARNING — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice.
This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its
use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices.
1 Scope
This document specifies methods of test for characterizing precipitated hydrated silica for use as a
rubber compounding ingredient.
This document specifies the test formulation, mixing equipment, mixing procedure and methods of
test for use in determining the physical properties of styrene-butadiene rubber compounded with
precipitated hydrated silica.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 565, Test sieves — Metal wire cloth, perforated metal plate and electroformed sheet — Nominal sizes
of openings
ISO 787-2, General methods of test for pigments and extenders — Part 2: Determination of matter volatile
at 105 °C
ISO 787-8, General methods of test for pigments and extenders — Part 8: Determination of matter soluble
in water — Cold extraction method
ISO 787-9, General methods of test for pigments and extenders — Part 9: Determination of pH value of an
aqueous suspension
ISO 787-10, General methods of test for pigments and extenders — Part 10: Determination of density —
Pyknometer method
ISO 787-18, General methods of test for pigments and extenders — Part 18: Determination of residue on
sieve — Mechanical flushing procedure
ISO 1124, Rubber compounding ingredients — Carbon black shipment sampling procedures
ISO 3262-1:2020, Extenders — Specifications and methods of test — Part 1: Introduction and general test
methods
ISO 3262-19:2021, Extenders — Specifications and methods of test — Part 19: Precipitated silica
ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 15528, Paints, varnishes and raw materials for paints and varnishes — Sampling
ISO 18852, Rubber compounding ingredients — Determination of multipoint nitrogen surface area (NSA)
and statistical thickness surface area (STSA)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
precipitated hydrated silica
material composed of amorphous particles obtained from soluble silicates by precipitation from
aqueous solution
Note 1 to entry: A classification of silicas and typical physical and chemical properties can be found in Annex H.
4 Sampling
Sampling shall be carried out in accordance with ISO 15528.
5 Methods of test
The properties of precipitated hydrated silica shall be determined by the methods of test referred to in
Table 1.
Table 1 — Methods of test
Property Method of test
Silica content of ignited sample, % (mass fraction) ISO 3262-19:2021, Clause 6
Colour ISO 3262-1:2020, 5.1
Residue on sieve (nominal aperture size 45 µm)
for silica in powder form ISO 3262-19:2021, Clause 8
for silica in other forms ISO 787-18
Volatile matter at 105 °C (loss on heating) ISO 787-2
(Use a test portion of 2 g weighed to the nearest 0,1 mg.)
Density, Mg/m ISO 787-10
Loss on ignition at 1 000 °C of dried sample ISO 3262-1:2020, 5.2
pH of slurry ISO 787-9
Water-soluble matter ISO 787-8
Total copper content, mg/kg Annex A
Total manganese content, mg/kg Annex B
Total iron content, mg/kg Annex C
Specific surface area, m /g Annexes D and E
Granule size distribution, % Annex F
CTAB surface area, m /g Annex G
6 Test report
The test report shall include the following information:
a) a reference to this document, i.e. ISO 5794-1;
b) all details necessary for complete identification of the material tested;
c) the results of the tests:
1) silica content;
2) colour;
3) residue on sieve (and the test method used);
4) volatile matter at 105 °C;
5) density;
6) loss on ignition at 1 000 °C;
7) pH of slurry;
8) water-soluble matter;
9) total copper content;
10) total manganese content;
11) total iron content;
12) specific surface area by nitrogen adsorption (and the test method used);
13) granule size distribution (fraction retained on the 75 µm and 300 µm screens, and the fines
content);
14) specific surface area by CTAB adsorption;
d) any unusual observations noted during the test;
e) any deviations from the test method and the reason for them;
f) any tests performed not covered by this document;
g) the date of the test.
Annex A
(normative)
Determination of total copper content
A.1 Principle
A test portion is digested with hydrofluoric acid and sulfuric acid and the silicon is volatilized as silicon
tetrafluoride.
Any metals in the digested test portion are dissolved in hydrochloric acid, then the solution is diluted
and aspirated into the flame of an atomic absorption spectrometer set at a wavelength of 324,7 nm.
The method is applicable to the determination of copper contents up to 125 mg/kg, and there is
provision for extending the range to 1 250 mg/kg.
WARNING — All applicable health and safety precautions should be taken when performing this
method of analysis.
A.2 Reagents and materials
All reagents shall be of recognized analytical grade. The water used shall be grade 3 water as defined in
ISO 3696:1987.
A.2.1 Acetylene (CAS: 74-86-2), compressed-gas supply.
A.2.2 Air, compressed-gas supply.
A.2.3 Hydrochloric acid (CAS: 7647-01-0), 10 % (mass fraction) solution.
3 3 3
Dilute 20 cm of 35 % (mass fraction) hydrochloric acid solution (ρ = 1,18 Mg/m ) with 50 cm of
water.
A.2.4 Hydrofluoric acid (CAS: 7664-39-3), 40 % (mass fraction) solution (ρ = 1,13 Mg/m ).
A.2.5 Sulfuric acid (CAS: 7664-93-9), 98 % (mass fraction) solution (ρ = 1,84 Mg/m ).
A.2.6 Nitric acid (CAS: 7697-37-2), 68 % (mass fraction) solution (ρ = 1,42 Mg/m ).
A.2.7 Copper (CAS: 7440-50-8), standard solution corresponding to 1 g of copper/dm .
3 3
Dissolve 1,000 g ± 0,001 g of high-purity copper turnings in a mixture of 10 cm of water and 5 cm of
nitric acid (A.2.6) in a 100 cm beaker. Boil under a fume hood to expel oxides of nitrogen. Cool, transfer
3 3
to a 1 dm volumetric flask, make up to the mark with water and mix. 1 cm of this standard solution
contains 1 000 µg of copper.
A.2.8 Copper, standard solution corresponding to 50 mg of copper/dm .
3 3 3
Pipette 50,0 cm of the 1 g/dm standard copper solution (A.2.7) into a 1 dm volumetric flask, add
3 3
5 cm of nitric acid (A.2.6), make up to the mark with water and mi
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5794-1
Cinquième édition
2022-06
Ingrédients de mélange du
caoutchouc — Silices hydratées
précipitées —
Partie 1:
Essais sur le produit brut
Rubber compounding ingredients — Silica, precipitated, hydrated —
Part 1: Non-rubber tests
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Échantillonnage .2
5 Méthodes d’essais. 2
6 Rapport d'essai . 3
Annexe A (normative) Détermination de la teneur totale en cuivre . 4
Annexe B (normative) Détermination de la teneur totale en manganèse .8
Annexe C (normative) Détermination de la teneur totale en fer .11
Annexe D (normative) Détermination de la surface spécifique .14
Annexe E (normative) Détermination de la surface spécifique par un essai d'adsorption
multiple de l'azote (essai BET) .20
Annexe F (normative) Détermination des fractions granulométriques des silices précipitées .22
Annexe G (normative) Détermination de la surface du CTAB .24
Annexe H (informative) Classification des silices et propriétés physiques et chimiques types .30
Bibliographie .32
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base
d'élastomères, sous-comité SC 3, Matières premières (y compris le latex) à l'usage de l'industrie des
élastomères.
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 5794-1:2010), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— mise à jour des références normatives;
1)
— ajout des CAS Registry Numbers® pour les réactifs et les produits chimiques;
— ajout d’informations sur le fabricant d’instruments à l’Annexe D, notes de bas de page 1 et 2;
— suppression du D.6.2 relatif à l'utilisation d'un nomogramme pour le calcul de la surface spécifique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 5794 est disponible sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
1) CAS Registry Number® est une marque de la société CAS. Cette information est donnée par souci de commodité
à l'intention des utilisateurs du présent document et ne saurait constituer un engagement de l’ISO pour ce produit.
iv
NORME INTERNATIONALE ISO 5794-1:2022(F)
Ingrédients de mélange du caoutchouc — Silices hydratées
précipitées —
Partie 1:
Essais sur le produit brut
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur du présent document soit familier avec les
pratiques courantes de laboratoire. Le présent document n'a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur
d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie des méthodes d'essai permettant de caractériser les silices hydratées
précipitées destinées à être utilisées comme ingrédient de mélange du caoutchouc.
Le présent document spécifie la formule d'essai, l'équipement de mélange, le mode opératoire de
mélange et les méthodes d'essai pour la détermination des propriétés physiques des silices hydratées
précipitées, dans un mélange caoutchouc styrène-butadiène.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 565, Tamis de contrôle — Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées —
Dimensions nominales des ouvertures
ISO 787-2, Méthodes générales d'essai des pigments et matières de charge — Partie 2: Détermination de la
teneur en matière volatile à 105 °C
ISO 787-8, Méthodes générales d'essai des pigments et matières de charge — Partie 8: Détermination des
matières solubles dans l'eau — Méthode par extraction à froid
ISO 787-9, Méthodes générales d'essai des pigments et matières de charge — Partie 9: Détermination du pH
d'une suspension aqueuse
ISO 787-10, Méthodes générales d'essai des pigments et matières de charge — Partie 10: Détermination de
la masse volumique — Méthode utilisant un pycnomètre
ISO 787-18, Méthodes générales d'essai des pigments et matières de charge — Partie 18: Détermination du
refus sur tamis — Méthode mécanique avec liquide d'entraînement
ISO 1124, Ingrédients de mélange du caoutchouc — Procédures d'échantillonnage sur des livraisons de noir
de carbone
ISO 3262-1:2020, Matières de charge — Spécifications et méthodes d'essai — Partie 1: Introduction et
méthodes d'essai générales
ISO 3262-19:2021, Matières de charge — Spécifications et méthodes d'essai — Partie 19: Silice précipitée
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 15528, Peintures, vernis et matières premières pour peintures et vernis — Échantillonnage
ISO 18852, Ingrédients de mélange du caoutchouc — Détermination de la surface par adsorption d'azote
(NSA) et de la surface par épaisseur statistique (STSA) par méthode multipoints
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
silice hydratée précipitée
matériau composé de particules amorphes obtenues à partir de silicates solubles par précipitation en
solution aqueuse
Note 1 à l'article: Une classification des silices et des propriétés physiques et chimiques types se trouve à
l’Annexe H.
4 Échantillonnage
L'échantillonnage doit être réalisé conformément à l'ISO 15528.
5 Méthodes d’essais
Les propriétés des silices hydratées précipitées doivent être déterminées suivant les méthodes d'essai
indiquées dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Méthodes d'essai
Propriété Méthode d'essai
Teneur en silice de l'échantillon calciné, ISO 3262-19:2021, Article 6
% (fraction massique)
Couleur ISO 3262-1:2020, 5.1
Refus sur tamis (dimension nominale d'ouverture
de 45 µm)
pour la silice sous forme de poudre ISO 3262-19:2021, Article 8
pour la silice sous d'autres formes ISO 787-18
Matières volatiles à 105 °C (perte par chauffage) ISO 787-2
(Utiliser une prise d'essai de 2 g pesée à 0,1 mg près.)
Masse volumique, Mg/m ISO 787-10
Perte par calcination à 1 000 °C de l'échantillon ISO 3262-1:2020, 5.2
séché
pH de la suspension ISO 787-9
Matières solubles dans l'eau ISO 787-8
Teneur totale en cuivre, mg/kg Voir Annexe A
Teneur totale en manganèse, mg/kg Voir Annexe B
Teneur totale en fer, mg/kg Voir Annexe C
Surface spécifique, m /g Voir Annexes D et E
Tableau 1 (suite)
Propriété Méthode d'essai
Distribution granulométrique, % Voir Annexe F
Surface du CTAB, m /g Voir Annexe G
6 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit comprendre les informations suivantes:
a) une référence au présent document, c’est-à-dire ISO 5794-1;
b) tous les détails nécessaires à l'identification complète du matériau soumis à essai;
c) les résultats des essais:
1) teneur en silice;
2) couleur;
3) refus sur tamis (et méthode d'essai utilisée);
4) matières volatiles à 105 °C;
5) masse volumique;
6) perte par calcination à 1 000 °C;
7) pH de la suspension;
8) matières solubles dans l'eau;
9) teneur totale en cuivre;
10) teneur totale en manganèse;
11) teneur totale en fer;
12) surface spécifique par adsorption d'azote (et méthode d'essai utilisée);
13) distribution granulométrique (fraction retenue sur les tamis de 75 µm et de 300 µm, et teneur
en fines);
14) surface spécifique déterminée par adsorption de CTAB;
d) toute observation inhabituelle notée au cours de l'essai;
e) tout écart par rapport à la méthode d'essai et le motif de cet écart;
f) les essais qui ont été réalisés mais qui ne sont pas inclus dans le présent document;
g) la date de l'essai.
Annexe A
(normative)
Détermination de la teneur totale en cuivre
A.1 Principe
Une prise d'essai est digérée avec de l'acide fluorhydrique et de l'acide sulfurique, puis le silicium est
volatilisé sous forme de tétrafluorure de silicium.
Les métaux présents dans la prise d'essai digérée sont mis en solution dans de l'acide chlorhydrique,
puis la solution est diluée et aspirée dans la flamme d'un spectromètre à absorption atomique réglé sur
une longueur d'onde de 324,7 nm.
Cette méthode s'applique à la détermination de teneurs en cuivre allant jusqu'à 125 mg/kg, et il est
prévu d'étendre la gamme jusqu'à 1 250 mg/kg.
AVERTISSEMENT — Il convient que toutes les précautions applicables en matière d'hygiène et de
sécurité soient prises lors de la mise en œuvre de la présente mét
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.