ISO 3384:1986

Rubber, vulcanized — Determination of stress relaxation in compression at ambient and at elevated temperatures

Caoutchouc vulcanisé — Détermination de la relaxation de contrainte en compression à température ambiante et aux températures élevées

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 15-Oct-1986
• Withdrawal Date: 15-Oct-1986
• ICS: 83.060 - Rubber
• Technical Committee: ISO/TC 45/SC 2 - Testing and analysis
• Drafting Committee: ISO/TC 45/SC 2 - Testing and analysis
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 28-Nov-1991

Relations

• Revised: ISO 3384:1991 - Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of stress relaxation in compression at ambient and at elevated temperatures
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Revises: ISO 3384:1979 - Rubber, vulcanized — Determination of stress relaxation in compression at normal and at elevated temperatures
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

International Standard 3384
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEXI(nYHAPOI(nHAR OPrAHH3AUMR no CTAHI(nAPTM3AUMM~RGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
a Rubber, vulcanized - Determination of stress relaxation
in compression at ambient and at elevated temperatures
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la relaxation de contrainte en compression à température ambiante et aux
températures élevées
Second edition - 1986-10-15
- UDC 678.4-063:539.389.3 Ref. No. IS0 3384-1986 (E)
!2.
8 Descriptors : rubber, vulcanized rubber, tests, compression tests, thermal tests, stress relaxation tests.
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!2 Price based on 4 pages

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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
the
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 3384 was prepared by Technical Committee ISO/TC 45,
Rubber and rubber products.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0 3384-19791, of which it
constitutes a minor revision.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.

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INTERNATIONAL STANDARD IS0 3384-1986 (E)
Rubber, vulcanized - Determination of stress relaxation
in compression at ambient and at elevated temperatures
O Introduction IS0 1826, Rubber, vulcanized - Time-interval between
vulcanization and testing - Specification.
When a constant strain is imposed on rubber, the force
necessary to maintain that strain is not constant but decreases
IS0 3383, Rubber - General directions for achieving elevated
with time; this behaviour is called stress relaxation. Conversely,
or sub-norrnal temperatures for tests.
when rubber is subjected to a constant stress, an increase in
0 the deformation takes place in time; this behaviour is called
IS0 4648, Rubber, vulcanized - Determination of dimensions
creep.
of test pieces and products for test purposes.
The processes responsible for stress relaxation may be either
IS0 4661 /1, Rubber - Preparation of samples and test pieces
physical or chemical in nature, and under all normal conditions
- Part 7 : Physical tests.
both processes will occur simultaneously. However, at ambient
or low temperatures and/or short times, stress relaxation is
dominated by physical processes, whilst at elevated
temperatures and/or long times, chemical processes are domi-
3 Definitions
nant. Hence, it is neither safe to extrapolate time/stress relax-
ation curves in order to predict stress relaxation after periods
3.1 stress: The time-depenunt force necessary to maintain
considerably longer than those covered by the test, nor to use
a constant compressive strain, divided by the original cross-
tests at higher temperatures as accelerated tests to give infor-
sectional area over which the force is applied.
mation on stress relaxation at lower temperatures.
In addition to the need to specify the temperature and time-
3.2 stress relaxation : The decrease in stress which has oc-
intervals in a stress relaxation test, it is also necessary to specify
curred after a specified time-interval, during application of a
the initial stress and the previous mechanical history of the test
constant deformation, expressed as a percentage of the stress
piece, since these may also influence the measured stress relax-
at the commencement of that time-interval.
ation, particularly in rubbers containing fillers.
4 Principle
1 Scope and field of application
4.1 Method A
This International Standard specifies two methods for deter-
mining the decrease in counterforce exerted by a test piece of
The test piece is compressed at the test temperature and it is
vulcanized rubber which has been compressed at a constant
maintained at this temperature throughout the test period, all
deformation under specified conditions of time and
force measurements being made at the test temperature.
temperature.
NOTE - The two methods, A and B, of carrying out the measurement
4.2 Method B
do not give the same values of stress relaxation and comparison of
values obtained from the two methods must be avoided. The method
The test piece compression and the initial measurement of the
selected for use depends on the purpose of the test. Thus, for fun-
counterforce take place at standard temperature ; the test piece
damental studies and in applications where sealing at elevated
temperatures is a problem, method A may be preferred, and in appli- is then stored in a chamber controlled at the test temperature
cations where temperature cycling from normal to an elevated
but it is removed from the chamber for each of the subsequent
temperature is a problem, method B may be preferred.
force measurements, which are made at standard temperature.
2 References
5 Apparatus
IS0 468, Surface roughness - Parameters, their values and
general rules for speczying requirements.
5.1 Compression device, consisting of two parallel, flat,
IS0 471, Rubber - Standard temperatures, humidities and highly polished stainless steel plates, between the faces of
times for the conditioning and testing of test pieces. which the test pieces are compressed.
1

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6.2 Number of test pieces
The finish of the surface of the compression plates shall be not
worse than 0,2 pm arithmetical mean deviation from the mean
At least three test pieces shall be used for each test.
line of the profile (see ISO/R 468). The plates shall be suffi-
ciently rigid to withstand the stress without bending, and of
sufficient size to ensure that the whole of the compressed test
6.3 Time-interval between vulcanization
piece is within the area of the plates.
and testing
The compression device shall be connected with suitable
The time-interval between vulcanization and testing shall be in
equipment for compressing the test piece to the specified com-
accordance with IS0 1826.
pression within 30 s. It shall be capable of setting and maintain-
ing the compression during the whole duration of test and shall
it can be kept in an oven at the specified test
be such that 6.4 Conditioning of test pieces
temperature. Care shall be taken to ensure that there is no loss
of heat from the test piece, for example by conduction through
For many materials and particularly for compounds containing
metal parts which are connected with the outside of the oven.
substantial proportions of filler, reproducibility of results may
be improved by mechanically conditioning the test piece
followed by thermal conditioning. This shall be carried out as
5.2 Counterforce measuring device, capable of measur-
specified in 6.4.1. Alternatively, thermal conditioning only shall
ing compression forces in the desired range with an accuracy of
be carried out as specified in 6.4.2.
f 1 %. The device may be such as to contain the test pieces
during the whole duration of the test, in which case continuous
e
measurements are possible. Alternatively, a testing machine
6.4.1 Mechanical conditioning shall be applied at one of the
may be used in which the counterforce is measured after
standard laboratory temperatures specified in IS0 471, as
prescribed time-intervals on test pieces, compressed in
...

Norme internationale 0 3384
lNTERNATlONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONmMEXAYHAPOflHAR OPTAHHJAUHR fl0 CTAHAAPTH3AUMH*ORGANlSATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la relaxation
II)
de contrainte en compression à température ambiante et
aux températures élevées
Rubber, vulcanized - Determination of stress relaxation in compression at ambient and at elevated temperatures
Deuxième édition - 1986-10-15
- iî CDU 678.4-063:539.389.3 Ref. no : IS0 3384-1986 (FI
8 Descripteurs : caoutchouc, caoutchouc vulcanisé, essai de compression, essai thermique, essai de relaxation de contrainte.
ii
Prix basé sur 4 pages

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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 confiée aux comités techniques de I'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 gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I'ISO qui requièrent l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 3384 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45,
Élastomères et produits à base d'élastomères.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (IS0 3384-19791, dont
elle constitue une révision mineure.
L'attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu'il s'agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
O Organisation internationale de normalisation. 1986 O
Imprimé en Suisse

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IS0 3384-1986 (FI
NOR ME INTERNATIONALE
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la relaxation
de contrainte en compression à température ambiante et
aux températures élevées
2 Références
O Introduction IS0 468, Rugosité desurface - Paramètres, leurs valeurs e't les
règles générales de la détermination des sp6cifications.
Lorsqu'une déformation constante est imposée au caoutchouc,
IS0 471, Caoutchouc - Températures, humidités et durées
la force nécessaire pour maintenir cette déformation n'est pas
normales pour le conditionnement et les essais des éprouvet-
constante mais diminue avec le temps, ce comportement est
0
tes.
appelé ((relaxation de contrainte)). Réciproquement, lorsque le
à une contrainte constante, une aug-
caoutchouc est soumis
IS0 1826, Caoutchouc vulcanisé - Délai entre vulcanisation et
mentation de la déformation se produit au cours du temps; ce
essai - Spécifications.
comportement est appelé ((fluage)),
IS0 3383, Caoutchoucs - Directives générales pour I'obten-
Les processus responsables de la relaxation de contrainte peu-
tion de températures élevées ou de températures inférieures à la
vent être soit de nature physique, soit de nature chimique et
température normale lors des essais.
dans toutes les conditions normales les deux processus appa-
raîtront simultanément. Toutefois, à température ambiante et
IS0 4648, Caoutchouc vulcanisé - Détermination des dimen-
aux basses températures etlou pour des durées limitées, la
sions des éprouvettes et des produits en vue des essais.
relaxation de contrainte est dominée par les processus physi-
ques, tandis qu'aux températures élevées et/ou pour de lon-
IS0 4661 Il, Caoutchouc vulcanisé - Préparation des échantil-
gues durées, les processus chimiques sont prédominants.
lons et éprouvettes - Partie 1 : Essais physiques.
De ce fait, il n'est ni recommandé d'extrapoler les courbes
temps/relaxation de contrainte en vue de prédire la relaxation
3 Définitions
après des périodes beaucoup plus longues que celles de l'essai,
ni d'utiliser des essais à température plus élevée comme essais
3.1 contrainte : Force, dépendante du temps, nécessaire
accélérés pour donner une information sur la relaxation de con-
pour maintenir une déformation de compression constante,
trainte à température plus basse.
divisée par la section initiale sur laquelle la force est appliquée.
En plus de la nécessité de spécifier la température et les inter-
3.2 relaxation de contrainte: Diminution de la contrainte
. valles de temps dans l'essai de relaxation de contrainte, il est
qui s'est produite après un temps spécifié, pendant I'applica-
également nécessaire de spécifier la contrainte initiale et le
tion d'une déformation constante, exprimée par un pourcen-
passé mécanique de l'éprouvette, puisqu'ils peuvent aussi
tage de la contrainte au début de ce temps.
influencer la relaxation de contrainte mesurée, en particulier
dans le cas des caoutchoucs contenant des charges.
4 Principe
1 Objet et domaine d'application
4.1 Méthode A
La présente Norme internationale spécifie deux méthodes de
L'éprouvette est comprimée à la température d'essai et elle est
détermination de la diminution de la force de réaction dévelop-
maintenue à cette température pendant toute la durée de
pée par une éprouvette en caoutchouc vulcanisé qui a été com-
l'essai, tous les mesurages de force étant effectués à la tempé-
primée sous déformation constante dans des conditions déter-
rature d'essai.
minées de température et de durée.
NOTE - Les deux méthodes de mesurage A et B ne donnent pas les
4.2 Méthode 6
mêmes valeurs de relaxation de contrainte, aussi faut-il éviter de com-
parer les valeurs obtenues suivant ces deux méthodes. La méthode à
La compression de l'éprouvette et le mesurage initial de la con-
utiliser dépend de l'objet de l'essai. Ainsi, dans le cas d'études fonda-
treforce ont lieu à température normale; l'éprouvette est
mentales et pour les applications où le problèmç; est l'étanchéité à des
ensuite conservée dans une chambre régulée à la température
températures élevées, on peut choisir de préférence la méthode A;
d'essai, mais elle est retirée de cette chambre pour chacun des
pour les applications où le problème est le chajgement cyclique de la
mesurages de force ultérieurs qui sont effectués à température
température, entre la température normale et ufe température élevée,
la méthode B peut être preférée. normale.
1

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IS0 3384-1986 (FI
Les éprouvettes peuvent être préparées soit par moulage, soit
5 Appareillage
selon I'ISO 4661/1 par découpage daris des plaques moulées
dans des produits.
5.1 Dispositif de compression, consistant en deux plaques
planes et parallèles en acier inoxydable parfaitement poli, entre
La découpe est faite au moyen d'un emporte-pièce circulaire
les faces desquelles les éprouvettes sont comprimées.
tournant tranchant, ou une lame rotative, lubrifiés avec de l'eau
savonneuse et amenés soigneusement au contact du caout-
L'état de surface des plaques de compression doit être tel
chouc. Alternativement, l'emporte-pièce ou la lame peuvent
qu'aucun point de cette surface ne présente un écart moyen
être fixés et le caoutchouc peut tourner.
arithmétique de plus de 0,2 urn de la ligne moyenne du profil
(voir IS0 468). Les plaques doivent être suffisamment rigides
Le caoutchouc est monté sur un matériau convenable et la
pour supporter la contrainte sans flexion et doivent être de
pression de découpe doit être assez faible pour éviter la défor-
dimensions suffisantes pour permettre que l'éprouvette com- mation de la surface coupée.
primée ne déborde pas de leur surface.
6.2 Nombre d'éprouvettes
Le dispositif de compression doit être relié à un appareillage
permettant de porter l'éprouvette à un taux spécifié de corn-
Au moins trois éprouvettes doivent être utilisées pour chaque
pression en un laps de temps de 30 s. Le dispositif doit permet-
essai.
tre d'établir et de maintenir la compression pendant toute la
durée de l'essai et doit pouvoir être conservé dans une étuve à
6.3 Délai entre vulcanisation et essai
la température déterminée de l'essai. On doit s'assurer qu'il n'y
a pas de déperdition de chaleur de l'éprouvette, par exemple
Le délai entre la vulcanisation et l'essai doit être conforme à
par transmission thermique à des parties métalliques reliées à
I'ISO 1826.
l'extérieur de l'étuve.
6.4 Conditionnement des éprouvettes
5.2 Dispositif de mesurage de la force de réaction, Capa-
ble de mesurer les forces de compression dans la gamme vou-
Pour de nombreux matériaux et en particulier pour les mélanges
lue avec une précision de f 1 %. Le dispositif p
...