ISO 6252:1981

Plastics — Determination of environmental stress cracking (ESC) — Constant tensile stress method

Plastiques — Détermination de la fissuration sous contrainte dans un environnement donné (ESC) — Méthode sous contrainte de traction constante

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 30-Nov-1981
• Withdrawal Date: 30-Nov-1981
• ICS: 83.080.01 - Plastics in general
• Technical Committee: ISO/TC 61 - Plastics
• Drafting Committee: ISO/TC 61 - Plastics
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 12-Aug-1992

Relations

• Revised: ISO 6252:1992 - Plastics — Determination of environmental stress cracking (ESC) — Constant-tensile-stress method
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Revised: SIST ISO 6252:1996 - Plastics -- Determination of environmental stress cracking (ESC) -- Constant-tensile-stress method
• Effective Date: 12-May-2008

Standards Content (Sample)

International Standard @ 6252
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANOARDIZATlON*MEWYHAPOAHAR OPrAHHBAUHR fl0 CTAHAAPTM3AUHH.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastics - Determination of environmental stress
cracking (ESCI - Constant tensile stress method
lb
Plastiques - Détermination de la fissuration sous contrainte dans un environnement donné IESCI - Méthode sous contrainte de
traction constante
First edition - 1981-12-15
UDC 678.51.8 : 620.191.33 : 620.193.4
Ref. No. IS0 6252-1981 (E)
Descriptors : plastics, tests, cracking tests, tensile stress, chemical reactions, test equipment.
Price based on 8 pages

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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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 6252 was developed by Technical Committee ISO/TC 61,
Plastics, and was circulated to the member bodies in May 1979.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Hungary Romania
Belgium
India South Africa, Rep. of
Brazil
Israel Spain
Canada
Italy Sweden
China
Czechoslovakia Japan Switzerland
Egypt, Arab Rep. of Korea, Rep. of United Kingdom
Libyan Arab Jamahiriya USA
Finland
Netherlands USSR
France
Germany, F. R. Poland
No member body expressed disapproval of the document.
O International Organization for Standardization, 1981 0
Printed in Switzerland

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INTERNATIONAL STANDARD IS0 6252-1981 (E)
Plastics - Determination of environmental stress
cracking (ESC) - Constant tensile stress method
O Introduction It may not be possible, however, to establish any direct correla-
tion between the results of short-duration ESC measurements
on test specimens and the actual service behaviour of articles,
Environmental stress cracking is exhibited by many materials,
because the behaviour of the latter may be more complex than
including plastics. When a plastic material is stressed or
strained in air below its yield point, stress cracking can occur that of test specimens.
after a period of time which may be very long. These stresses
may be internal or external, or a combination of both. Exposure
to a chemical environment simultaneously with the same stress
Scope and field of application
1
or strain may result in a dramatic shortening of the time to
failure. This phenomenon is referred to as environmental stress
This International Standard specifies methods for the deter-
cracking (ESCI.
mination of environmental stress cracking (ESC) of plastics
when they are subjected to a constant tensile force in the
The cracks produced may penetrate completely through the
presence of chemical agents.
thickness of the material, separating it into two or more pieces,
or they may be arrested on reaching regions of lower stress or
NOTE - A method for the determination of environmental stress
different material morphology.
cracking by means of a constant strain test is specified in IS0 4600.
The determination of ESC is complex because it is influenced
by many parameters, including :
2 References
- test specimen dimensions;
IS0 150, Raw, refined and boiled linseed oil for paints and var-
nishes - Specifications and methods of test.
- test specimen state (orientation, structure, internal
stresses);
IS0 291, Plastics - Standard atmospheres for conditioning
and testing.
- stress and strain;
IS0 527, Plastics - Determination of tensile properties. 1)
- temperature of test;
IS0 2557, Plastics - Amorphous thermoplastic moulding
- duration of test;
materials - Preparation of test specimens with a defined level
of shrinkage
- chemical environment;
- test method; - Part I : Test specimens in the form of paralielepipedic
bars (Injection moulding and compression moulding).
- failure criterion.
- Part 2 : Test specimens in the form of rectangular plates
By keeping all but one parameter constant, the influence of the (Injection moulding).
variable parameter on ESC can be assessed. The main objective
of ESC measurements is to determine the effect of chemicals
IS0 2818, Plastics - Preparation of test specimens by machin-
media (environment) on plastics (test specimens and articles). ing.
The measurements may also be used to evaluate the influence
of the moulding conditions upon the quality of an article when IS0 4600, Plastics - Determination of environmental stress
cracking (ESC) - Ball or pin impression method.
the failure mode corresponds to that obtained in actual service.
1) At present at the stage of draft. (Revision of ISO/R 527.)
1

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IS0 6252-1981 (E)
5 Chemical environments
3 Principle
The chemical environment used for the test shall be that
A test specimen is subjected to a constant tensile force, cor-
specified in the relevant International Standard for the material
responding to a stress lower than that at yield, while immersed
tested. If nothing is specified, use either the agent to be in con-
in a specified liquid at the temperature selected for testing. The
tact with the material in the expected application or a reference
at which the specimen breaks is recorded.
time and/or stress
product agreed upon between the interested parties.
The environmental stress cracking of the test specimens is
NOTE - Examples of reference products are :
determined by one of the following methods (A or BI depend-
ing upon the time to rupture :
a) 95 % i V1 V) ethanol - pharmaceutical quality;
b) a 1 % im/m) solution of nonylphenoxy polyiethylene-
- method A : Determination of the tensile stress leading
oxy)ethanoll) in distilled water;
to rupture at 100 h. This stress is obtained by interpolation
of the graph of time to rupture versus applied tensile stress; refined linseed oil (see IS0 150).
ci
- method B : Determination of the time to rupture under
a specified tensile stress. This method is used when the tjme
to rupture exceeds 100 h.
6 Test temperature
The preferred test temperatures are 23 I 1 OC and
4 Apparatus
55 it 0,5 OC. If required, other temperatures may be used,
preferably selected from the following :
4.1 Testing device, allowing test specimens to be submitted
simultaneously to a tensile stress and to the chemical environ-
40 i 0,5 OC, 70 k 0,5 OC, 85 f 0,5 OC, 100 f 0,5 OC.
ment.
If the chemical is a liquid at the test temperature, the test
specimen shall be competely immersed in it. If it is highly
viscous at the test temperature, the specimens may be covered 7 Test stresses
a coating of the agent at least 2 mm thick (see clause 5).
with
7.1 Maximum permissible stress
The parts of the device that come into contact with the
The stress applied to the test specimen during the test shall be
chemical shall be made of an inert material, for example
less than the tensile stress at yield of the material at the
stainless steel.
temperature of the test.
The constant tensile stress may be applied with weights
NOTE - As a general guide, the stress that produces an elongation of
(figures 1 and 2 are schematic diagrams of suitable apparatus).
2 % after 1 h can be taken as the maximum permissible stress. This
The force shall be accurate to i 1 %. Care shall be taken to
stress can be determined by preliminary tests using several different
ensure that there is no loss of stress in the system, for example
stresses. After 1 h of application of the stress, remove the load and
by friction.
quickly measure the residual elongation of the calibrated part of the
test specimen. See also the annex.
If the testing device has several test stations, means shall be
provided to prevent the vibration occurring through failure at
7.2 Method A
one station from being transmitted to the whole system.
Determine the tensile stress required to cause rupture after
4.2 A temperature-controlled bath, allowing the test
100 h by applying a series of stresses, the maximum stress be-
system to be maintained at 23 i 1 OC or at a higher test
ing as defined in 7.1.
temperature up to 105 OC to within it 0,5 OC (see clause 6).
7.3 Method B
An automatic timer, to measure the ti
...

Norme internationale @ 6252
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*ME)KflYHAPOL1"R OPTAHHJAUHR Il0 CTAHAAPTH3AUMM~ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
I
Plastiques - Détermination de la fissuration sous
contrainte dans un environnement donné (ESC) -
Méthode sous contrainte de traction constante
Plastics - Determination of environmental stress cracking (ESCI - Constant tensile stress method
Première édition - 1981-12-15
CDU 678.5/.8 : 620.191.33 : 620.193.4
Réf. no : IS0 6252-1981 (FI
Descripteurs : matière plastique, essai, essai de fissuration, contrainte de traction, réaction chimique, matériel d'essai.
Prix basé sur 8 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
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec 1’60, 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.
La Norme internationale IS0 6252 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques, et a été soumise aux comités membres en mai 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Pologne
Afrique du Sud, Rép. d’ Finlande
Allemagne, R.F. France Roumanie
U ni
Belgique Hongrie Royaume-
Inde Suède
Brésil
Canada Israël Suisse
Italie Tchécoslovaquie
Chine
Corée, Rép. de Jamahiriya arabe libyenne URSS
Égypte, Rép. arabe d’ Japon USA
Espagne Pays-Bas
Aucun comité membre ne l’a désapprouvée.
@ Organisation internationale de normalisation, 1981 O
imprimé en Suisse

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IS0 6252-1981 (FI
NORME INTERNATIONALE
Plastiques - Détermination de la fissuration sous
contrainte dans un environnement donné (ESC) -
Méthode sous contrainte de traction constante
O Introduction n’est pas possible d’établir de corrélation directe entre les résul-
tats de mesure d’ESC de courte durée sur des éprouvettes
\
La fissuration sous contrainte dans un environnement donné d’essai et le comportement réel d’objets en service, parce que le
comportement de ce dernier peut être plus complexe que celui
est présentée par de nombreux matériaux, y compris les plasti-
des éprouvettes d’essai.
ques. Lorsqu’une matière plastique est soumise, dans l’air, à
une contrainte ou une déformation en dessous de son seuil
d’écoulement, la fissuration peut se produire après une durée
qui peut être très longue. Ces contraintes peuvent être internes
1 Objet et domaine d‘application
ou externes, ou une combinaison des deux. L‘exposition simul-
tanée à un environnement chimique avec la même contrainte
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de
ou déformation peut conduire à une spectaculaire réduction du
détermination de la fissuration sous contrainte dans un environ-
temps de rupture. Ce phénomène correspond à la fissuration
nement donné (ESCI des plastiques soumis à une force de trac-
sous contrainte dans un environnement donné (ESC).
tion constante en présence d’agents chimiques.
Les fissures produites peuvent avoir une profondeur égale à
NOTE - Une méthode de détermination de la fissuration sous con-
l‘épaisseur de la matière, la divisant en deux ou plusieurs mor-
trainte dans un environnement donné, à l’aide d’un essai à déformation
ceaux, ou elles peuvent être arrêtées par la rencontre de régions
constante, est spécifiée dans I’ISO 4600.
où la contrainte est plus faible, ou bien la morphologie de la
matière différente.
La détermination de I’ESC est complexe parce qu’elle est 2 Références
influencée par de nombreux paramètres comprenant
IS0 150, Huiles de lin brutes, raffinées et cuites, pour peintures
- les dimensions de l‘éprouvette; et vernis - Spécifications et méthodes d’essai.
-
IS0 291, Plastiques - Atmosphères normales de conditionne-
l’état de l’éprouvette (orientation, structure, contrain-
tes internes); ment et d‘essai.
-
la contrainte et la déformation;
I SO 527, Plastiques - Détermination des caractéristiques en
traction.
- la température d’essai;
IS0 2557, Plastiques - Matières à mouler thermoplastiques
- la durée de l’essai;
amorphes - Préparation d‘éprouvettes à niveau défini de
retrait.
- l’environnement chimique;
- Partie 1 : Eprouvettes sous forme de barreaux parallélépi-
- la méthode d‘essai;
pédiques IMoulage par injection et moulage par compres-
sion).
- le critère de défaillance.
- Partie 2 : Eprouvettes sous forme de plaques rectangulai-
En gardant tous les paramètres constants, à l’exception d’un
res (Moulage par injection).
seul, l’influence du paramètre variable sur I’ESC peut être éva-
luée. L‘objectif principal des mesures de I’ESC est de détermi- IS0 2818, Plastiques - Préparation des éprouvettes par
ner l’effet des milieux (environnements) chimiques sur les plas- usinage.
tiques (éprouvettes d’essai et objets). Les mesures peuvent
IS0 4600, Plastiques - Détermination de la fissuration sous
également être utilisées pour évaluer l’influence des conditions
contrainte dans un environnement donné IESC) - Méthode
de moulage sur la qualité d’un objet, quand le mode de rupture
correspond à celui qui est obtenu en service. Quoiqu’il en soit, il par enfoncement de billes ou de goupilles.
1) Actuellement au stade de projet. (Révision de I’ISO/R 527.)
1

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IS0 6252-1981 (F)
4.3 Dispositif automatique, pour mesurer le temps jusqu’à
3 Principe
1 min.
la rupture de chaque éprouvette avec une précision de
Soumission d’une éprouvette à une force de traction cons-
tante, correspondant à une contrainte inférieure à la contrainte
4.4 Matériel nécessaire à la préparation des éprouvettes soit
de traction au seuil d’écoulement, et immersion simultanée
par usinage (voir IS0 28181, soit par découpage à I’emporte-
dans un fluide spécifié à la température d’essai choisie. Relevé
pièce.
du temps à l‘issue duquel et/ou la contrainte pour laquelle une
rupture de l‘éprouvette se produit.
5 Environnements chimiques
La fissuration sous contrainte des éprouvettes dans I‘environ-
nement donné est déterminée par l’une des deux méthodes sui- L‘environnement chimique utilisé pour l’essai doit être spécifié
vantes (A ou B), le choix étant fonction du temps jusqu’à la
dans la Norme internationale relative au matériau soumis à
rupture : l‘essai; à défaut, utiliser soit celui qui est destiné à être en con-
tact avec le matériau pour l’application prévue, soit un produit
- Méthode A : Détermination de la contrainte de traction
de référence convenu entre les parties intéressées.
provoquant une rupture à l’issue de 100 h d’essai. La con-
NOTE - Exemples de produits de référence :
trainte est obtenue par interpolation de la courbe de varia-
tion du temps jusqu’à la rupture en fonction de la contrainte
a) éthanol à 95 % ( V/ V), de qualité pharmaceutique;
appliquée.
b) solution à 1 YO h/m) de nonylphénoxy poly(éthyl6ne-
oxy)éthanoll) dans de l‘eau distillée;
- Méthode B : Détermination du temps jusqu’à la rupture
sous une contrainte de traction spécifiée. Cette méthode est huile de lin raffinee (voir IS0 150).
c)
utilisée lorsque le temps jusqu‘à la rupture dépasse 100 h.
6 Température d‘essai
4 Appareillage
Les températures d‘essai préférentielles sont 23 f 1 OC et
55 f 0,5 OC. Si on le demande, d’autres temperatures peuvent
4.1 Dispositif, permettant de soumettre l’éprouvette simul-
être utilisées, choisies de préférence parmi les températures sui-
tanément à une contrainte de traction constante et à l‘action de
vantes :
l’environnement chimique.
40 f 0,5 OC, 70 & 0,5 OC, 85 f 0,5 OC, 100 f 0,5 OC.
Si le produit chimique est liquide à la température d‘essai,
l‘éprouvette doit être totalement immergée au sein de celui-ci.
Si le produit chimique est pâteux à la température d’essai,
7 Contraintes d‘essai
l’éprouvette peut être enduite d‘une couche épaisse (au moins
2 mm) de ce produit (voir chapitre 5).
7.1 Contrainte maximale admissible
Les parties du dispositif en contact avec le produit chimique
doivent être fabriquées en une matière inerte vis-à-vis de celui-
La contrainte appliquée à l’éprouvette au cours de l’essai doit
ci, par exemple en acier inoxydable.
être inférieure à la contrainte de traction au seuil d’écoulement
à la température d’essai.
du matériau
La force de traction constante peut être appliquée par des poids
(les figures 1 et 2 montrent deux schémas d‘appareillage appro-
NOTE - A titre de guide, la contrainte qui provoque un allongement
priés). La justesse de la force doit être de f 1 %. S’assurer
de 2 % de la partie calibrée après 1 h peut être utilisée comme limite
qu‘il n’y a pas de perte de contrainte dans le dispositif, par
supérieure. Cette contrainte peut être déterminée par des essais préala-
exemple par frottement dans les supports.
bles, en utilisant plusieurs contraintes de traction différentes. Après
maintien de la contrainte durant 1 h, supprimer la charge et mesurer
Si le dispositif comporte plusieurs postes d’essai, il est néces
...