ISO 2431:1984
(Main)Paints and varnishes — Determination of flow time by use of flow cups
Paints and varnishes — Determination of flow time by use of flow cups
Peintures et vernis — Détermination du temps d'écoulement au moyen de coupes d'écoulement
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard 2431
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATl0NOME)lUlYHAPOfiHAR OPrAHH3AUHR Il0 CTAHLIAPTH3AUHH.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Paints and varnishes - Determination of flow time by use
L
of flow cups
hintures et vernis - Détermination du temps d'écoulement au moyen de coupes d'écoulement
Third edition - 1984-08-15
YI UDC 667.61 :532.522 Ref. No. IS0 2431-1984 (El
Descriptors : paints, varnishes, tests, determination, flow time, viscosity, test equipment, orifices
5
2
s Price based on 9 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of developing International
Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member body
interested in a subject for which a technical committee has been authorized 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 2431 was developed by Technical Committee ISO/TC 35,
Paints and varnishes.
This third edition was submitted directly to the IS0 Council, in accordance with
clause 6.1 1.2 of part 1 of the Directives for the technical work of EO. It cancels and
replaces the second edition (i.e. IS0 2431-19801, which had been approved by the
member bodies of the following countries :
Iran Romania
Australia
Austria Israel South Africa, Rep. of
Brazil Italy Sweden
Bulgaria Kenya Switzerland
Czechoslovakia Korea, Rep. of Turkey
Mexico United Kingdom
Egypt, Arab Rep. of
Germany, F.R. Netherlands USSR
'India Norway
The member bodies of the following countries has expressed disapproval of the docu-
ment on technical grounds :
France
New Zealand
Poland
0 International Organization for Standardization, 1984 O
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD IS0 2431-1984 (E)
of flow cups
1.2 Three flow cups of similar dimensions, but having orifice
O Introduction
diameters of 3,4 and 6 mm, are specified. The method for their
calibration is given.
The first edition of this International Standard, published in
1972, specified only one flow cup of orifice diameter 4 mm. The
second edition specified three flow cups of orifice diameter
1.3 The method is limited to testing materials for which the
3 mm, 4 mm and 6 mm. This third edition corrects errors in
breakpoint of the flow from the orifice of the flow cup can be
figures 2 and 4 and the equations for those figures. Also, this
determined with certainty. This point is difficult to determine
edition incorporates the corrections given in Erratum 1, publish-
and reproduce for materials with flow times in excess of 100 s
ed by IS0 in 1981. It is one of a series of standards dealing with
due to slowing-down effects.
the sampling and testing of paints, varnishes and related pro-
ducts.
As is well known, many countries over the years have 2 References
developed their own standard flow cups and the difficulty in
IS0 468, Surface roughness - Parameters, their values and
correlation between them has led to considerable confusion in
comparing values. The standardization of an improved design general rules for specifying requirements.
of flow cup has been recommended after careful consideration,
by an expert working group, of the role of flow cups for the IS0 1512, Paints and varnishes - Sampling.
measurement of flow time of paints, varnishes and related
products. IS0 1513, Paints and varnishes - Examination andpreparation
of samples for testing.
It is recognized that the flow times are reproducible only for
products of newtonian or near-newtonian flow properties. This IS0 2884, Paints and varnishes - Determination of viscosity at
effectively limits their practical use. Nevertheless, for checking a high rate of shear.
purposes, these flow cups do serve a useful purpose. Further-
more, the measurement of flow time is often used to confirm
.- the application consistency.
3 Definitions
Paints often contain flow arresting agents to confer increased
viscosity. Such paints exhibit anomalous flow properties that 3.1 flow time : The elapsed time from the moment when
can only be properly assessed using viscometers operating at
the material under test starts to flow from the orifice of the
high velocity gradients, such as that described in IS0 2884. filled cup to the moment when the flow stream of material first
breaks close to the orifice.
Resins and varnishes, however, may exhibit newtonian or near-
newtonian flow at much higher viscosities and, where this ap-
3.2 newtonian flow : The type of flow exhibited by a
plies, flow cups can provide a useful means of controlling the
material in which the ratio of the shear stress to the velocity
consistency. To meet this requirement this International Stan-
gradient does not vary either with time or with the velocity
dard provides flow cups suitable for viscosities up to about
gradient. When variations in this ratio are small, the effect on
700 mm2/s.
viscosity of mechanical disturbance, such as stirring, is negli-
gible and the material is said to have near-newtonian flow.
1 Scope and field of application
3.3 anomalous flow : The type of flow exhibited by a
material in which, at a constant temperature, the ratio of the
This International Standard specifies a method for the
1.1 shear stress to the velocity gradient varies either with time or
determination of the flow time of paints, varnishes and related
with rate of shear. For example, with so-called thixotropic
A method
products that may be used to control consistency. materials, stirring or other such mechanical disturbance im-
for the adjustment of paints to the correct application con-
mediately before test will reduce the flow time below that for an
sistency at the application temperature is described in the unstirred sample. With such materials, uncertain and variable
annex.
values for flow time are obtained in all flow cups.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 2431-1984 (E)
3.4 dynamic viscosity : The ratio of the applied shear stress 5.1.3 Finish
to the velocity gradient.
The interior surfaces of the cups, including the orifice, shall be
NOTE - The SI unit for dynamic viscosity is the pascal second (Pas). smooth and free from turning marks, crevices, ledges and burrs
The traditional unit is the centipoise (cP); 1 CP = 1 mPas.
which may cause random flow or trap sample or cleaning
material. The standard of finish required is equivalent to a max-
imum roughness'1 Of not more than
Cim.
kinematic viscosity : The ratio of the dynamic viscosity
3.5
to the density of the liquid.
NOTE - The SI unit for kinematic viscosity is the square metre per
5.1.4 calibration
second (m2/s). The traditional unit is the centistokes (cSt);
i cst = i md/s.
Dimensionally similar cups will give, with newtonian liquids,
similar flow times, provided that the temperature of testing is
precisely the same. The use of such liquids to calibrate cups
4 Temperature considerations
provides a useful means of initially checking that dimensionally
similar cups are within the accepted tolerances of performance
The effect of temperature on flow time is highly significant in
and also for checking from time to time whether any wear or
respect of application properties and varies with the type of
damage has taken place sufficient to bring a cup outside the ac-
product.
cepted tolerances.
For international reference purposes, it is essential to standar-
For calibration Of any particular Cup, use a standard oil 2) of
dize one test temperature, and 23 I 0,5 oc is specified in this
known kinematic viscosity and draw a graph of kinematic
International Standard . However, it may be more convenient
viscosity versus temperature from the data given by the SUP-
to carry Out comparative testing at Some other agreed
temperature (for example, 25 OC) because of prevailing Plier for the Oil.
temperature conditions.
7, determine
Using the relevant procedure described in clause
For control by flow time, it is normal practice to condition the
the flow time of the oil at a known temperature within the range
test sample to an agreed temperature and to ensure that the 20 to 30 OC, measured to the nearest 0.1 OC.
temperature variation does not exceed 0,5 OC during testing.
Record this flow time, which should be in the range 30 to 100 s
and preferably near the mid-point of this range, to an accuracy
5 Apparatus
of 0.2 s.
5.1 Flow cups
From the prepared graph, read the kinematic viscosity at the
test temperature.
5.1.1 Dimensions
Using the appropriate calibration graph of figure 2, 3 or 4, read
The dimensions of the IS0 flow cups and the tolerances the flow time corresponding to this kinematic viscosity.
allowed in manufacture shall be as given in figure 1. The most
critical tolerance is the internal diameter of the jet of the cup,
If the two values of flow time obtained do not differ by more
because the flow time is inversely proportional to the fourth
than 3 %, the cup may be deemed satisfactory for use.
power of this dimension-The jet of the cup shall be made of
stainless steel or sintered carbide unless otherwise specified,
For reference purposes, a correction factor corresponding to
and the body of the cup shall be made of a material which is
the flow time deviation from that obtained using the oil may be
corrosion resistant and is not affected by the products to be
applied.
tested.
5.1.2 Construction
5.1.5 Marking
The dimensions not specified, such as wall thickness, shall be
Each flow cup shall have the following inscriptions permanently
such that no distortion of the CUP can occur in use. The exter-
and legibly marked on it :
na1 shape shown in figure 1 is recommended, but may be
modified for convenience of use, or manufacture, provided that
designation of cup : IS0 2431 No. 3, 4 or 6;
a)
the protruding jet of the cup is protected from accidental
damage as far as possible by an external protective sleeve.
b) manufacturer's identification number;
Such a protective sleeve shall not be immediately adjacent to
the jet, so as to prevent a capillary action when the material
under test flows out. ci manufacturer's name or trade-mark.
1) In the sense defined in IS0 468, i.e. the arithmetical mean deviation Ra from the mean line of the profile.
2) Information on suppliers of suitable oils can be obtained from national standards organizations.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 2431-1984 (E)
5.1.6 Care and checking of flow cups 7.1.3 Repeat the determination but this time allow the
material to remain in the flow cup for 60 s before removing the
Clean the cup immediately after use and before the sample finger.
...
Norme internationale 2431
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANOARDIZATIONOME~YHAPOAHAR OPrAHH3AUMR no CTAHAAPTH3AUMM«)RGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Peintures et vernis - Détermination du temps
L
d'écoulement au moyen de coupes d'écoulement
Paints and varnishes - Determination of flow time by use of flow cups
Troisième édition - 1984-08-15
U CDU W.61 :532.522 Réf. no : IS0 2431-1984 (FI
-
Descripteurs : peinture, vernis, essai, détermination, temps d'écoulement, viscosité, matériel d'essai, orifice.
8 c
3
s Prix basé sur 9 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
i Avant-propos
l
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (cornités 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
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
I'ISO, participent également aux travaux.
mentales, en liaison avec
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.
La Norme internationale IS0 2431 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 35,
Peintures et vernis.
Cette troisième édition fut soumise directement au Conseil de I'ISO conformément au
paragraphe 6.11.2 de la partie 1 des Directives pour les travaux techniques de I'ISO.
Elle annule et remplace la deuxième édition (IS0 2431-1980). qui avait été approuvée
par les comités membres suivants :
Afrique du Sud, Rép. d' Inde Roumanie
Allemagne, R.F. Iran Royaume-Uni
Australie Israël Suède
Autriche
Italie Suisse
Brésil Kenya Tchécoslovaquie
Bulgarie Mexique Turquie
Corée, Rép. de Norvège
URSS
.Égypte, Rép. arabe d' Pays-Bas
Les comités membres des pays suivants l'avaient désapprouvée pour des raisons tech-
niques :
France
Nouvelle-Zélande
Pologne
0 Organisation internationale de normalisation, 1984 O
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 2431-1984 (FI
NORM E INTER NAT1 O NALE
Peintures et vernis - Détermination du temps
d'écoulement au moyen de coupes d'écoulement
1 Objet et domaine d'application
O Introduction
La première édition de la présente Norme internationale,
1.1 La présente Norme internationale décrit une méthode de
publiée en 1972, spécifiait une seule coupe d'écoulement ayant
détermination du temps d'écoulement des peintures, vernis et
un diamètre d'orifice de 4 mm. La deuxième édition spécifiait
produits associés qui peut être utilisée pour contrôler la consis-
trois coupes d'écoulement ayant des diamètres respectifs d'ori-
tance. Une méthode destinée à ajuster, à la température
fice de 3 mm, 4 mm et 6 mm. Cette troisième édition corrige
d'application, la consistance à une valeur correcte est décrite
quelques erreurs dans les figures 2 et 4 et dans les équations
en annexe.
pour ces figures. Cette édition comprend aussi les corrections
données dans l'Erratum 1, publié par I'ISO en 1981. Elle fait par-
tie d'une série de normes traitant de l'échantillonnage et des
1.2 Trois coupes d'écoulement, de dimensions semblables,
essais des peintures, vernis et produits assimilés.
mais ayant des diamètres d'orifice de 3, 4 et 6 mm, sont spéci-
fiées. La méthode pour leur étalonnage est donnée.
Comme on le sait, de nombreux pays ont mis au point, au cours
des ans, leurs propres coupes d'écoulement normalisées, et la
difficulté d'établir une corrélation entre celles-ci a abouti à une
1.3 La méthode est limitée aux produits dont la rupture
confusion considérable dans la comparaison des valeurs. La
d'écoulement de l'orifice de la coupe peut être déterminée avec
normalisation, d'un modèle perfectionné de coupe d'écoule-
certitude. II est difficile de déterminer et de reproduire ce point
ment a été préconisée, après un examen attentif, par un groupe
de rupture dans le cas des matériaux présentant un temps
d'étude expérimenté, du rôle des coupes d'écoulement dans la
d'écoulement supérieur à 100 s, en raison d'effets de ralentisse-
mesure du temps d'écoulement des peintures, vernis et pro-
ment.
duits assimilés.
II est reconnu que ces temps d'écoulement ne sont reproducti-
bles que dans le cas des produits ayant les propriétés de fluides
2 Références
newtoniens ou presqiue newtoniens. Cela limite effectivement
leur utilisation pratique. Néanmoins, pour des besoins de vérifi-
IS0 468, Rugosité de surface - Paramètres, leurs valeurs et les
cation, ces coupes d'écoulement peuvent servir dans de nom-
règles générales de la détermination des spécifications.
breux cas. Ainsi, la mesure du temps d'écoulement est souvent
utilisée pour vérifier la consistance d'application.
IS0 1512, Peintures et vernis - Échantillonnage.
Les peintures contiennent souvent des agents augmentant la
IS0 1513, Peintures et vernis - Examen et préparation des
viscosité de manière à limiter leur écoulement. De telles peintu-
échantillons pour essais.
res présentent des propriétés anormales d'écoulement qui ne
peuvent être correctement déterminées qu'au moyen de visco-
IS0 2884, Peintures et vernis - Détermination de la viscosité
simètres fonctionnant à des gradients de vitesse (de cisaille-
des peintures à gradient de vitesse élevé.
ment) élevés, comme ceux décrits dans I'ISO 2884.
Les résines et vernis peuvent cependant présenter un écoule-
ment newtonien ou presque newtonien à des viscosités beau-
3 Définitions
coup plus élevées et, dans ce cas, les coupes d'écoulement
peuvent fournir un moyen utile de contrôle de la consistance à
la fabrication et également à la livraison. Pour répondre à ce
3.1 temps d'écoulement : Temps qui s'écoule entre le
besoin, la présente Norme internationale spécifie des coupes
moment où le produit essayé commence à couler de l'orifice de
d'écoulement valables jusqu'à des viscosités d'environ
la coupe remplie, et le moment où l'écoulement du produit
700 m+/s.
cesse d'être continu au voisinage de l'orifice.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 2431-1984 (FI
3.2 écoulement newtonien : Type d'écoulement obtenu la plus sévère est celle du diamètre intérieur de I'ajutage de la
pour un matériau dans lequel le rapport de la contrainte de coupe, du fait que le temps d'écoulement est inversement pro-
cisaillement au gradient de vitesse est indépendant du temps portionnel à la quatrième puissance de cette dimension. L'aju-
ou du gradient de vitesse. Lorsque les variations de ce rapport tage de la coupe doit être fabriqué en acier inoxydable ou en
sont faibles, l'effet sur la viscosité d'un brassage mécanique, tel carbure fritté à défaut d'autre spécification, et le corps de la
que l'agitation, est négligeable et le fluide est considéré comme coupe doit être fabriqué en un matériau résistant à la corrosion
ayant un écoulement presque newtonien. et non susceptible d'être altéré par les produits à essayer.
3.3 écoulement anormal : Type d'écoulement obtenu avec
5.1.2 Fabrication
un matériau dans lequel, à température constante, le rapport de
la contrainte de cisaillement en gradient de vitesse varie soit
Les dimensions non spécifiées, comme l'épaisseur de paroi,
avec le temps, soit avec le gradient de vitesse. Par exemple,
doivent être telles qu'aucune déformation de la coupe ne puisse
avec des fluides dits thixotropes, l'agitation, ou toute autre per-
se produire pendant l'usage. La forme extérieure indiquée par la
turbation mécanique analogue, pratiquée immédiatement avant
figure 1 est préconisée, mais peut être modifiée pour la com-
l'essai, réduira le temps d'écoulement par rapport à un échantil-
modité d'emploi ou de fabrication, à condition que I'ajutage
lon non agité. Avec de tels fluides, des valeurs du temps
saillant de la coupe soit, autant que possible, protégé des ava-
d'écoulement incertaines et variables sont obtenues avec tou-
ries accidentelles par un manchon protecteur externe. Un tel
tes les coupes d'écoulement.
manchon protecteur ne doit pas être immédiatement adjacent à
I'ajutage, afin de prévenir une action capillaire lors de I'écoule-
ment du produit essayé.
3.4 viscosité dynamique : Rapport de la contrainte tangen-
tielle au gradient de vitesse.
5.1.3 Finition
NOTE - Dans le système SI, l'unité de viscosité dynamique est le pas-
cal seconde (Pad. L'unité traditionnelle est le centipoise (cP);
Les surfaces intérieures de la coupe, y compris l'orifice, doivent
1 CP =1 mPas
être lisses et exemptes de marques de tournage, fentes, saillies
et bavures, susceptibles de causer un écoulement irrégulier ou
3.5 viscosité cinématique : Rapport de la viscosité dyna-
de retenir un peu d'échantillon ou de produit de nettoyage. Le
mique à la masse volumique du liquide.
degré de fini exigé équivaut à un maximum de rugosité11 de
0,5 pm.
NOTE - Dans le système SI, l'unité de viscosité cinématique est le
mètre carré par seconde (m2/s). L'unité traditionnelle est le centistokes
5.1.4 Étalonnage
icst); i cSt = 1 mm2/s.
Des coupes de dimensions similaires donneront des temps
d'écoulement similaires avec des liquides newtoniens, à condi-
4 Considérations sur la température
tion que la température d'essai soit la même. L'emploi de tels
liquides, pour étalonner des coupes, fournit un moyen utile
L'influence de la température sur le temps d'écoulement est
pour vérifier, dès l'origine, que des coupes de dimensions simi-
hautement significative et dépend du type de produit.
laires sont dans les limites de tolérances de performance admi-
et, également, pour vérifier de temps à autre si l'usure ou
ses,
Pour des questions d'arbitrage international, il est essentiel de
les dommages n'ont pas pris une importance susceptible de
normaliser une température d'essai et la présente Norme inter-
faire sortir la coupe des limites de tolérances admises.
nationale spécifie 23 f 0.5 OC. II peut cependant se révéler
plus pratique d'effectuer des essais comparatifs à une autre
Pour l'étalonnage de toute coupe particulière, utiliser une huile
température agréée (par exemple 25 OC) par suite des condi-
normalisé$) de viscosité cinématique connue,
et tracer la
tions de température existantes.
courbe de la viscosité cinématique en fonction de la tempéra-
ture à partir des données indiquées par le fournisseur de l'huile.
Pour le contrôle par le temps d'écoulement, la pratique normale
est de conditionner l'échantillon à une température agréée et de
Utiliser le mode opératoire approprié décrit dans le chapitre 7
s'assurer que la variation de température n'excède pas 0,5 OC
pour déterminer le temps d'écoulement de l'huile à une tempé-
pendant l'essai.
rature connue, comprise entre 20 et 30 OC, et mesurée à O, 1 OC
près. Noter ce temps d'écoulement, qui doit être compris entre
30 et 100 s, de préférence au milieu de cet intervalle, avec une
5 Appareillage
précision de 0,2 s.
5.1 Coupes d'écoulement
Relever la viscosité cinématique ?I la température d'essai à partir
de la courbe préparée.
5.1.1 Dimensions
En utilisant la courbe d'étalonnage appropriée de la figure 2, 3
ou 4, relever le temps d'écoulement correspondant à la visco-
Les dimensions des coupes d'écoulement IS0 et les tolérances
admises en fabrication sont indiquées à la figure 1. La tolérance sité cinématique.
Au sens de I'ISO 468, défini comme étant l'écart moyen arithmétique Ra de la ligne moyenne du profil.
1)
2) Des informations sur les fournisseurs d'huiles appropriées peuvent être obtenues auprès des organismes nationaux de normalisation.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 2431-1984 (FI
150 ml d'échantillon tamisé sont suffisants pour effectuer un
Si les deux valeurs de temps d'écoulement obtenues ne diffè-
essai. Prendre bien soin de mélanger parfaitement l'échantillon,
rent pas de plus de 3 %, la coupe peut être jugée apte à
tout en évitant, autant que possible, des pertes de solvant par
l'emploi.
évaporation.
Pour des questions d'arbitrage, on peut appliquer un facteur de
correction correspondant à l'écart entre le temps d'écoulement
et celui obtenu avec l'huile d'étalonnage.
7 Mode opératoire
5.1.5 Marquage
7.1 Vérification préliminaire
Chaque coupe d'écoulement doit comporter les inscriptions
suivantes, marquées de façon lisible et indélébile :
NOTE - Cette vérification est effectuée pour démontrer l'aptitude du
produit à
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.