ISO 11403-3:2021
(Main)Plastics — Acquisition and presentation of comparable multipoint data — Part 3: Environmental influences on properties
Plastics — Acquisition and presentation of comparable multipoint data — Part 3: Environmental influences on properties
This document specifies test procedures for the acquisition and presentation of multipoint data which demonstrate the behaviour of plastics under the following environments: — prolonged exposure to heat; — liquid chemicals; — environmental stress cracking under a constant tensile stress; — artificial weathering. The tests are listed in order of increasing severity of the environment. By testing under the least severe environments first, it is possible to make informed judgements regarding whether tests under more severe conditions are worthwhile.
Plastiques — Acquisition et présentation de données multiples comparables — Partie 3: Effets induits par l'environnement sur les propriétés
Le présent document spécifie les modes opératoires d’essai en vue de l’acquisition et de la présentation de données multiples qui démontrent le comportement des plastiques dans les environnements suivants : — exposition prolongée à la chaleur ; — produits chimiques liquides ; — fissuration dans un environnement donné sous contrainte de traction constante ; — vieillissement artificiel. Les essais sont indiqués par ordre de sévérité croissante de l’effet de l’environnement. Commencer par les environnements les moins sévères permet de juger en toute connaissance de cause s’il vaut la peine d’effectuer des essais dans des conditions plus sévères.
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Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11403-3
Third edition
2021-06
Plastics — Acquisition and
presentation of comparable
multipoint data —
Part 3:
Environmental influences on
properties
Plastiques — Acquisition et présentation de données multiples
comparables —
Partie 3: Effets induits par l'environnement sur les propriétés
Reference number
ISO 11403-3:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 11403-3:2021(E)
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Published in Switzerland
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ISO 11403-3:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Specimen preparation . 2
5 Conditioning . 3
6 Test requirements . 3
6.1 General . 3
6.2 Indicative properties and indicative data . 4
6.3 Test specimens . 4
6.4 Test speed . 4
6.5 Prolonged exposure to heat: ISO 2578 . 4
6.6 Liquid chemicals . 6
[10]
6.7 Environmental stress cracking under constant tensile stress: ISO 22088 . 6
6.8 Artificial weathering: ISO 4892-2 . 8
6.9 Set of exposure conditions 1: Open air . 8
6.10 Set of exposure conditions 2: Behind glass, low temperature . 8
6.11 Set of exposure conditions 3: Behind glass, high temperature . 9
7 Presentation of data . 9
8 Precision .11
Annex A (informative) Information relating to certain test requirements .12
Annex B (normative) Chemicals for chemical resistance and environmental stress cracking
resistance tests .14
Bibliography .15
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ISO 11403-3:2021(E)
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 61, Plastics, Subcommittee SC 2,
Mechanical behaviour, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 11403-3:2014), of which it constitutes a
minor revision.
The changes compared to the previous edition are as follows:
— unified the indication methods of the unit;
— unified the quotation of the specimen shape in ISO 20753;
— performed the editorial corrections.
A list of all parts in the ISO 11403 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.
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ISO 11403-3:2021(E)
Introduction
This document has been prepared because users of plastics find sometimes that available data cannot
be used readily to compare the properties of similar materials, especially when the data have been
supplied by different sources. Even when the same standard tests have been used, they often allow
the adoption of a wide range of alternative test conditions, and the data obtained are not necessarily
comparable. The purpose of this document is to identify specific methods and conditions of test to be
used for the acquisition and presentation of data in order that valid comparisons between materials
can be made. These data are not necessarily suitable for design.
[7][8]
The ISO 10350 series is concerned with single-point data. Such data represent the most basic
method for characterizing materials and are useful for the initial stages of material selection. This
document identifies test conditions and procedures for the measurement and presentation of a more
substantial quantity of data. Each property here is characterized by multipoint data which demonstrate
how that property depends upon important variables such as time, temperature and environmental
effects. Additional properties are also considered in this document. These data therefore enable more
discriminating decisions to be made regarding the material's suitability for a particular application.
Some data are also considered adequate for undertaking predictions of performance in service and
of optimum processing conditions for moulding a component, although it should be recognized that,
for purposes of design, additional data are often needed. One reason for this is that some properties
are strongly dependent upon the physical structure of the material. The test procedures referred to in
this document employ standard test specimens, and the polymer structure in these specimens may be
significantly different from that in specific regions of a moulded component. Under these circumstances,
therefore, the data are not suitable for accurate design calculations for product performance. The
material supplier should be consulted for specific information on the applicability of data.
The ISO 10350 series together with the ISO 11403 series define the means for acquiring and presenting
a core set of comparable data for use in material selection. Use of these International Standards should
result in a rationalization of effort and a reduction of cost associated with provision of these data.
Furthermore, reference to these International Standards simplify the development of data models for
the computerized storage and exchange of data concerning material properties.
Where appropriate, values for test variables have been specified by this document. For some tests
however, owing to the wide range of conditions over which different plastics perform, the standard
gives guidance in the selection of certain test conditions so that they cover the operating range for that
polymer. Because, in general, the properties and performance specifications for different polymers
differ widely, there is no obligation to generate data under all the test conditions specified in this
document.
Data on a wide range of properties are needed to enable plastics to be selected and used in the large
variety of applications to which they are suited. ISO standards describe experimental procedures
which are suitable for the acquisition of relevant information on many of these properties. For other
properties, however, ISO standards either do not exist or exhibit shortcomings that complicate their use
at present for the generation of comparable data (see Annex A). The ISO 11403 series has therefore been
divided into parts so that each part can be developed independently. In this way, additional properties
can be included as new or revised standards become available.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11403-3:2021(E)
Plastics — Acquisition and presentation of comparable
multipoint data —
Part 3:
Environmental influences on properties
1 Scope
This document specifies test procedures for the acquisition and presentation of multipoint data which
demonstrate the behaviour of plastics under the following environments:
— prolonged exposure to heat;
— liquid chemicals;
— environmental stress cracking under a constant tensile stress;
— artificial weathering.
The tests are listed in order of increasing severity of the environment. By testing under the least severe
environments first, it is possible to make informed judgements regarding whether tests under more
severe conditions are worthwhile.
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 175, Plastics — Methods of test for the determination of the effects of immersion in liquid chemicals
ISO 293, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermoplastic materials
ISO 294-1, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General
principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
ISO 294-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 2: Small
tensile bars
ISO 295, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermosetting materials
ISO 1268 (all parts), Fibre-reinforced plastics — Methods of producing test plates
ISO 1817, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of the effect of liquids
ISO 2578, Plastics — Determination of time-temperature limits after prolonged exposure to heat
ISO 4892-2:2013, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 2: Xenon-arc lamps
ISO 10724-1, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermosetting powder moulding compounds
(PMCs) — Part 1: General principles and moulding of multipurpose test specimens
ISO 10724-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermosetting powder moulding compounds
(PMCs) — Part 2: Small plates
ISO 20753, Plastics — Test specimens
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ISO 11403-3:2021(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
multipoint data
data characterizing the behaviour of a plastics material by means of a number of test results for a
property measured over a range of test conditions
3.2
indicative property
property that has been selected to reveal the influence of an environment on a material through a
comparison of measurements of the property before and after exposure
3.3
indicative data
ratios of mean values of indicative properties after and before exposure
Note 1 to entry: They give a measure of the severity of the influence of an environment on a material for specific
exposure conditions (see A.2).
3.4
tensile work to break
W
tB
area under a plot of the applied stress against the grip displacement in a tensile test, the applied stress
being determined from the ratio of the tensile force to the minimum initial cross-sectional area of the
specimen
2
Note 1 to entry: It is expressed in kilojoules per square metre (kJ/m ).
4 Specimen preparation
In the preparation of specimens by injection or compression moulding, the procedures described in
ISO 293, ISO 294-1, ISO 294-2, ISO 295, ISO 10724-1, ISO 10724-2 or ISO 1268 (all parts) shall be used.
The method of moulding and the conditions depend on the material being moulded. If these conditions
are specified in the International Standard appropriate to the material, then they shall be adopted,
where possible, for the preparation of every specimen on which data are obtained using this document.
For those plastics for which moulding conditions have not yet been standardized, the conditions
employed shall be within the range recommended by the polymer manufacturer and shall, for each of
the processing methods, be the same for every specimen. Where moulding conditions are not stipulated
in any International Standard, the values used for the parameters in Table 1 shall be recorded with the
data for that material.
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ISO 11403-3:2021(E)
Table 1 — Moulding parameters
Type of moulding ma- Moulding method and Moulding parameters
terial standard (where applicable)
Thermoplastic Injection, ISO 294-1 and Melt temperature
ISO 294-2
Mould temperature
Injection velocity
Thermoplastic Compression, ISO 293 Moulding temperature
Moulding time
Cooling rate
Demoulding temperature
Thermosetting Injection, ISO 10724-1 and Injection temperature
ISO 10724-2
Mould temperature
Injection velocity
Cure time
Thermosetting Compression, ISO 295 Mould temperature
Moulding pressure
Cure time
Plastics composites Test plate production, Fibre content
ISO 1268 (all parts)
Mould temperature
Moulding pressure
Cure time
5 Conditioning
For materials having properties that are significantly dependent upon the concentration of absorbed
water, specimens shall be in equilibrium with an atmosphere of (50 ± 5) % RH at (23 ± 2) °C before
exposure to the environment, and for indicative property measurements prior to exposure (see
the note) with the exception of tests for prolonged exposure to heat (see 6.5). For these materials,
consult the relevant material standard for procedures for conditioning specimens. For materials with
properties that are not significantly sensitive to absorbed water, specimens shall be conditioned in
accordance with the International Standard appropriate to the material. If no materials standard is
available, condition test specimens at (23 ± 2) °C and (50 ± 10) % RH for a minimum length of time of
88 h (see ISO 291). Reference to the use of any special conditioning shall be recorded with the data in
the tables in Clause 7.
NOTE The water content can change during exposure to an environment, either through exposure to an
elevated temperature or, in the case of exposure to a chemical, through exchange of water with the chemical.
6 Test requirements
6.1 General
In acquiring data for the properties included in this document, the exposure procedures described in
the corresponding ISO test standard for each property shall be followed.
Where tests are carried out at temperatures other than 23 °C, temperature values shall be chosen from
the series of integral multiples of 10 °C.
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ISO 11403-3:2021(E)
6.2 Indicative properties and indicative data
See A.2.
For each of the test requirements in 6.5 to 6.8, data shall be recorded as ratios of certain indicative
property values obtained at 23 °C before and after specified conditions of exposure. The tensile strength
and the tensile work to break are indicative properties that are common to each of the environmental
exposure tests. The tensile strength is either the yield stress σ or, for brittle materials, the stress
Y
at break σ (see ISO 527-1) and is determined by dividing the value for the force at yield or break by
B
the minimum initial cross-sectional area of the specimen in the waisted region. The tensile work to
break W is determined from a conventional tensile test used to obtain the tensile strength and is
tB
normalized with respect to the minimum initial cross-sectional area of the specimen. In this document,
all indicative data are recorded as a ratio of a measurement after exposure to a measurement prior
to exposure. It is therefore not necessary to specify units for indicative property measurements but
clearly these shall be consistent throughout a series of measurements of each property.
6.3 Test specimens
See A.2 and A.3.
For the determination of indicative properties, either the ISO 20753/A11 multipurpose test specimen or
the ISO 20753/CW13 (or CW23) small tensile specimen (see Figure 1) may be used. The small specimen
shall have a thickness of 3 mm ± 0,1 mm and is recommended for materials that exhibit ductile failure
prior to exposure (see A.2). The small specimen may be prepared by injection moulding (see ISO 294-2
for thermoplastics), or by machining the shape from sheet or compression moulded plates having a
thickness of 3 mm ± 0,1 mm (see ISO 2818). Where appropriate, the moulding conditions specified in
the relevant material standard shall be used. For the determination of environmental stress cracking
resistance (see 6.7), the multipurpose test specimen shall be used, machined where necessary as shown
in Figure 2 (see also A.5).
6.4 Test speed
For polymers that, prior to exposure, show no yielding and have a strain at break ε less than or equal
B
to 10 % when tested at a speed of 50 mm/min (see ISO 527-1), a test speed of 5 mm/min ± 1 mm/min
shall be used with the multipurpose test specimen and 1 mm/min ± 0,2 mm/min with the small tensile
specimen. For materials that yield, or where ε > 10 % before exposure, these speeds shall be 50 mm/
B
min ± 10 mm/min and 10 mm/min ± 2 mm/min respectively for the two specimen types.
The test speeds for indicative property measurements after exposure to the environment shall be the
same as those adopted for tests prior to exposure and shall be recorded with the data in Clause 7.
6.5 Prolonged exposure to heat: ISO 2578
For materials that absorb moisture, specimens shall be as moulded and contained so as to avoid changes
in water content prior to all thermal exposures and reference tests.
The indicative properties are:
— 1: the tensile strength σ or σ (see 6.2);
Y B
— 2: the tensile work to break W (see 6.2).
tB
Determine the reference values of each indicative property at (23 ± 2) °C, using a minimum of five
specimens (see also 6.4).
Expose specimens to elevated temperatures selected to enable thermal endurance profiles to be
determined.
After exposure, specimens shall be stored at (23 ± 2) °C for between 16 h and 96 h before the
measurement of indicative properties. For materials that absorb moisture, the specimens shall be
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ISO 11403-3:2021(E)
sealed during this time interval in order to prevent any change in the moisture content. Determine the
thermal endurance graphs corresponding to a threshold value of 50 % of each indicative property. A
minimum of five specimens shall be used at each exposure time, a minimum of five exposure times for
each indicative property at each temperature and a minimum of four temperatures for determining the
profile for each property.
NOTE Some of the exposure times can yield results that can be used for the determination of both of the
property profiles.
Record the temperature index TI corresponding to a time limit of 20 000 h and the halving interval HIC
for each indicative property as shown by Table 2.
Dimensions in millimetres
Key
l overall length 60
b width at ends 10 ± 0,2
b minimum width 3 ± 0,2
1
r radius 15 ± 1
h thickness 3 ± 0,2
L initial distance between grips 25 ± 2
Figure 1 — Details of the ISO 20753/CWx3 small tensile specimen
Key
r radius
b minimum width
1
NOTE Prepared by machining the central waist so that it is identical to that in the small tensile specimen
(see Figure 1).
Figure 2 — Test specimen for the measurement of environmental stress cracking resistance
under tensile stress
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ISO 11403-3:2021(E)
6.6 Liquid chemicals
Liquid chemicals shall be in accordance with ISO 175.
To aid comparability of data generated for different materials and from different sources, this document
requires that materials be exposed to the chemicals listed in Table B.1. If particular materials are not
recommended for use, or are not used, in the presence of any of these chemicals at the temperature
specified, then the letters NR (not recommended) shall be given in place of experimental data (see
Table 3).
Although not part of the comparable core data defined above, results for exposure to other chemicals
may be presented in addition. It is recommended that, for this purpose, the chemicals be chosen from
the list given in ISO 175.
The indicative properties are:
— 1: the tensile strength σ or σ (see 6.2);
Y B
— 2: the tensile work to break W (see 6.2);
tB
— 3: the length l of the specimen and its thickness h in the centre of the waist (see Figure 1);
— 4: the mass m of the specimen.
Measure reference values at (23 ± 2) °C (prior to exposure to the chemical), using a minimum of five
specimens for properties 1 and 2 (see also 6.4) and, additionally, a minimum of four different specimens
for properties 3 and 4.
Immerse specimens in the chemical for periods of 100 h and 1 000 h at the temperature specified
in Table B.1 (see the NOTE). For exposure tests carried out at 23 °C, measure indicative properties
immediately after exposure. If the exposure has been carried out at an elevated temperature, immerse
the specimens in fresh chemical at 23 °C for 20 min ± 10 min and then immediately measure the
indicative properties.
NOTE To avoid unnecessary long-term testing, exploratory tests are carried out to determine the influence
of the temperature and the chemical acting alone.
Use a minimum of five specimens for each exposure time for properties 1 and 2. Of the four specimens
used to determine reference values for properties 3 and 4, use two specimens to determine properties
3 and 4 after 100 h immersion and the remaining two specimens to determine the properties after
1 000 h immersion. The specimens used to obtain properties 3 and 4 may subsequently be used to
obtain properties 1 and 2.
The presentation of results at additional temperatures is optional. In each additional test, in order
to maximize the precision of indicative data for properties 3 and 4, it is recommended that the
measurement of reference values be repeated on four new specimens which are then used to determine
indicative properties 3 and 4 at each temperature.
Record the ratio of the mean value of each property after exposure to the mean value prior to exposure
as shown by Table 4. Also record the letters ST with the ratio of the mass after 1 000 h exposure if, as a
result of measurements at other times, it is known that the specimen is saturated with the chemical at
this exposure time.
[10]
6.7 Environmental stress cracking under constant tensile stress: ISO 22088
See A.5 and A.6.
Use the ISO 20753 multipurpose test specimen. If convenient, it is acceptable to reduce the length of the
specimen by removing the tab regions at each end.
For the preparation of specimens by injection moulding, the central region of the test specimen shall
be reduced to a width of 3 mm by machining circular notches of radius 15 mm (see Figure 2, ISO 2818
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ISO 11403-3:2021(E)
and A.6). It is recommended that precautions be taken during machining to avoid introducing stress
concentrations perpendicular to the long axis of the specimen by ensuring that the cutting direction is
parallel to the length of the specimen.
Where specimens are prepared by compression moulding or by machining from sheet or compression-
moulded plates, the machining of the waisted region is optional.
To aid comparability of data generated for different materials and from different sources, this document
requires that materials be exposed to the chemicals listed in Table B.1. If particular materials are not
recommended for use in the presence of any of these chemicals at the temperature specified, then the
letters NR (not recommended) shall be given in place of experimental data in Table 5.
Although not part of the comparable core data defined above, results for exposure to other chemicals
or at other temperature may be presented in addition. It is recommended that, for this purpose, the
chemicals be chosen from the list given in ISO 175.
The indicative properties are:
— 1: the tensile strength σ or σ (see 6.2);
Y B
— 2: the work to break W (see 6.2).
tB
Determine reference values for the indicative properties at (23 ± 2) °C, using a minimum of five
specimens (see also 6.4). The reference tensile strength value is σ . Conduct creep tests in th
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11403-3
Troisième édition
2021-06
Plastiques — Acquisition et
présentation de données multiples
comparables —
Partie 3:
Effets induits par l'environnement sur
les propriétés
Plastics — Acquisition and presentation of comparable multipoint
data —
Part 3: Environmental influences on properties
Numéro de référence
ISO 11403-3:2021(F)
©
ISO 2021
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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,
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Préparation des éprouvettes . 2
5 Conditionnement . 3
6 Exigences relatives aux essais . 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Propriétés significatives et données significatives . 4
6.3 Éprouvettes . 4
6.4 Vitesse d’essai . 4
6.5 Exposition prolongée à la chaleur : ISO 2578. 4
6.6 Produits chimiques liquides: . 6
6.7 Fissuration dans un environnement donné sous contrainte de traction constante :
[10] 7
ISO 22088 .
6.8 Vieillissement artificiel : ISO 4892-2 . 8
6.9 Ensemble de conditions d’exposition 1 : Plein air. 8
6.10 Ensemble de conditions d’exposition 2 : Derrière une vitre, basse température . 9
6.11 Ensemble de conditions d’exposition 3 : Derrière une vitre, température élevée . 9
7 Présentation des données . 9
8 Fidélité .11
Annexe A (informative) Informations relatives à certaines exigences concernant l’essai .12
Annexe B (normative) Produits chimiques utilisés dans le cadre des essais visant à
déterminer la résistance chimique et la résistance à la fissuration sous contrainte
dans un environnement donné .15
Bibliographie .16
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ISO 11403-3:2021(F)
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 61, Plastiques, sous-comité SC 2,
Comportement mécanique, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 249, Plastiques, du Comité
européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le
CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 11403-3:2014), dont elle constitue
une révision mineure.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :
— les méthodes d'indication de l'unité ont été unifiées ;
— la cotation de la forme de l’éprouvette dans la norme ISO 20753 a été unifiée ;
— l'Annexe B est passée de “informative” à “normative” ;
— des corrections éditoriales ont été effectuées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 11403 se trouve 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.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 11403-3:2021(F)
Introduction
Le présent document a été élaboré parce que les utilisateurs de plastiques trouvent parfois que les
données existantes ne sont pas facilement exploitables pour comparer les propriétés de matériaux
similaires, surtout lorsque les données en question proviennent de plusieurs sources. Même lorsque
les essais normalisés utilisés ne diffèrent pas les uns des autres, ils permettent l'adoption d’une large
plage de conditions d’essai, et les données qui en découlent ne sont pas nécessairement comparables.
Le présent document a pour objet d’identifier les méthodes et conditions d’essai spécifiques qui doivent
être utilisées en vue de l’acquisition et de la présentation des données pour permettre d’effectuer des
comparaisons valables entre les divers matériaux. Ces données ne conviennent pas nécessairement
pour la conception.
[7][8]
La série ISO 10350 traite des données uniques. Ces données, qui représentent la méthode la plus
fondamentale en matière de caractérisation des matériaux, sont utiles lors des premières étapes de
la sélection des matériaux. Le présent document identifie des conditions et des modes opératoires
d’essai en vue du mesurage et de la présentation d’une quantité de données plus importante. Chaque
propriété citée ici est caractérisée par des données multiples qui mettent en évidence la manière dont
la propriété considérée dépend de variables importantes telles que le temps, la température et les
effets induits par l’environnement. D’autres propriétés sont également prises en compte dans le présent
document. De ce fait, ces données permettent de prendre des décisions plus judicieuses en ce qui
concerne l’adéquation d’un matériau donné à une application particulière. On considère également que
certaines données permettent de prévoir les performances en service ainsi que les conditions de mise
en œuvre optimales pour le moulage d’un matériau. Il convient cependant de reconnaître que, pour
les besoins de la conception, d’autres données s’avèrent souvent nécessaires. Cela est dû, entre autres,
au fait que certaines propriétés dépendent étroitement de la structure physique du matériau. Les
modes opératoires d’essai cités dans le présent document utilisent des éprouvettes normalisées, mais il
convient de noter que la structure du polymère constituant ces éprouvettes peut être considérablement
différente de celle qui caractérise certaines zones spécifiques des matériaux moulés. Par conséquent,
dans ces circonstances, les données ne conviennent pas pour effectuer des calculs exacts en matière de
conception en vue de l’évaluation des performances du produit. Il convient de consulter le fournisseur
du matériau pour obtenir des informations spécifiques relatives à l’applicabilité des données.
Les séries ISO 10350 et ISO 11403 définissent des moyens permettant l’acquisition et la présentation
d’un ensemble commun de données comparables, utilisables lors de la sélection des matériaux.
L’utilisation de ces normes internationales devrait avoir pour conséquence une rationalisation des
efforts et une réduction des coûts liés à la fourniture de ces données. En outre, la référence à ces normes
internationales simplifiera la mise au point de modèles de données pour le stockage et l’échange
informatisés des données relatives aux propriétés des matériaux.
Dans certains cas appropriés, le présent document spécifie des valeurs pour les variables utilisées
dans le cadre des essais. En revanche, pour certains essais, étant donné la diversité des conditions dans
lesquelles les différents plastiques sont utilisés, elle fournit des recommandations relatives à la sélection
de conditions d’essai spécifiques, afin que les conditions choisies couvrent le domaine d’utilisation
du polymère considéré. Du fait qu’en général, les spécifications relatives aux performances et aux
propriétés des différents polymères diffèrent largement les unes des autres, il n’est pas obligatoire de
fournir des données correspondant à toutes les conditions d’essai spécifiées dans le présent document.
Il est nécessaire de disposer de données relatives à un large éventail de propriétés pour pouvoir
choisir et utiliser les plastiques dans toutes les applications auxquelles ils sont adaptés. Les normes
ISO décrivent des modes opératoires d’essai qui permettent l’acquisition d’informations essentielles
relatives à un grand nombre de propriétés. Toutefois, lorsque l’on considère certaines propriétés, on
constate qu’il n’existe aucune norme ISO sur le sujet, ou, quand il en existe, qu’elles présentent des
insuffisances qui en compliquent actuellement l’utilisation pour la production de données comparables
(voir l’Annexe A). La série ISO 11403 est ainsi divisée en plusieurs parties pour que chaque partie puisse
être élaborée séparément, ce qui permet d’inclure d’autres propriétés dans les nouvelles normes ou
dans les normes révisées, au fur et à mesure de leur publication.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 11403-3:2021(F)
Plastiques — Acquisition et présentation de données
multiples comparables —
Partie 3:
Effets induits par l'environnement sur les propriétés
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les modes opératoires d’essai en vue de l’acquisition et de la présentation
de données multiples qui démontrent le comportement des plastiques dans les environnements
suivants :
— exposition prolongée à la chaleur ;
— produits chimiques liquides ;
— fissuration dans un environnement donné sous contrainte de traction constante ;
— vieillissement artificiel.
Les essais sont indiqués par ordre de sévérité croissante de l’effet de l’environnement. Commencer par
les environnements les moins sévères permet de juger en toute connaissance de cause s’il vaut la peine
d’effectuer des essais dans des conditions plus sévères.
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 175, Plastiques — Méthodes d’essai pour la détermination des effets de l’immersion dans des produits
chimiques liquides
ISO 293, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermoplastiques
ISO 294-1, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques —
Partie 1: Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux
ISO 294-2, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques —
Partie 2: Barreaux de traction de petites dimensions
ISO 295, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermodurcissables
ISO 1268 (toutes les parties), Plastiques renforcés de fibres — Méthodes de fabrication des plaques d’essai
ISO 1817, Caoutchouc, vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de l’action des liquides
ISO 2578, Plastiques — Détermination des limites temps-températures après exposition à l’action prolongée
de la chaleur
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
ISO 4892-2:2013, Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 2: Lampes à arc au xénon
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ISO 11403-3:2021(F)
ISO 10724-1, Plastiques — Moulage par injection d’éprouvettes en compositions de poudre à mouler (PMC)
thermodurcissables — Partie 1: Principes généraux et moulage d’éprouvettes à usages multiples
ISO 10724-2, Plastiques — Moulage par injection d’éprouvettes en compositions de poudre à mouler (PMC)
thermodurcissables — Partie 2: Petites plaques
ISO 20753, Plastiques — Éprouvettes
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 http:// www .electropedia .org/
3.1
données multiples
données qui caractérisent le comportement d’une matière plastique sur la base d’un certain nombre de
résultats d’essai obtenus lors de l’évaluation d’une propriété donnée, dans diverses conditions d’essai
3.2
propriété significative
propriété choisie pour mettre en évidence l’influence d’un environnement donné sur un matériau par
le biais d’une comparaison des valeurs de mesure obtenues, pour une propriété déterminée, avant et
après l’exposition
3.3
données significatives
rapport des valeurs moyennes des propriétés significatives après et avant exposition
Note 1 à l'article: Elles donnent une mesure de la sévérité de l’influence d’un environnement sur un matériau,
dans des conditions d’exposition spécifiques (voir A.2).
3.4
travail à la rupture en traction
W
tB
aire du diagramme d’essai située sous la courbe de la contrainte en fonction du déplacement des
mâchoires dans un essai de traction, la contrainte appliquée étant déterminée par le rapport entre la
force de traction et l’aire de la section initiale minimale de l’éprouvette
2
Note 1 à l'article: Il est exprimé en kilojoules par mètre carré (kJ/m ).
4 Préparation des éprouvettes
Pour préparer les éprouvettes par moulage par injection ou compression, appliquer les modes
opératoires décrits dans l’ISO 293, l’ISO 294-1, l’ISO 294-2, l’ISO 295, l’ISO 10724-1, l’ISO 10724-2 ou
l’ISO 1268 (toutes les parties). La méthode de moulage et les conditions dépendent du matériau à
mouler. Si ces conditions sont spécifiées dans la Norme internationale correspondant au matériau, elles
doivent, si possible, être adoptées lors de la préparation de toutes les éprouvettes sur lesquelles il est
possible d’obtenir des données à l’aide du présent document. En ce qui concerne les plastiques dont les
conditions de moulage ne sont pas encore normalisées, les conditions à mettre en œuvre doivent être
choisies parmi celles recommandées par le fabricant du polymère. Pour les deux méthodes de mise en
œuvre, il est nécessaire d’adopter des conditions identiques pour chacune des éprouvettes. Lorsque les
conditions de moulage ne sont spécifiées par aucune Norme internationale, les valeurs données aux
paramètres du Tableau 1 doivent être enregistrées avec les données relatives au matériau considéré.
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 11403-3:2021(F)
Tableau 1 — Paramètres de moulage
Type de matériau à Méthode de moulage et norme (si Paramètres de moulage
mouler applicable)
Thermoplastique Injection, ISO 294-1 et Température du matériau fondu
ISO 294−2
Température du moule
Vitesse d’injection
Thermoplastique Compression, ISO 293 Température du moule
Durée de moulage
Vitesse de refroidissement
Température de démoulage
Thermodurcissable Injection, ISO 10724-1 et Température d’injection
ISO 10724−2
Température du moule
Vitesse d’injection
Durée de recuit
Thermodurcissable Compression, ISO 295 Température du moule
Pression dans le moule
Durée de recuit
Composites Production de plaque d’essai, Teneur en fibres
ISO 1268 (toutes les parties)
Température du moule
Pression dans le moule
Durée de recuit
5 Conditionnement
Pour les matériaux ayant des propriétés qui dépendent de manière significative de la concentration en
eau absorbée, les éprouvettes doivent avoir atteint l’équilibre avec une atmosphère caractérisée par
(50 ± 5) % d’humidité relative à (23 ± 2) °C avant d’être exposées à l’environnement, et pour le mesurage
des propriétés significatives avant l’exposition (voir la note ci-après) à l’exception des essais d’exposition
prolongée à la chaleur (voir 6.5). Pour ces matériaux, consulter la norme de produit appropriée pour
ce qui concerne les modes de conditionnement des éprouvettes. Dans le cas des matériaux dont les
propriétés ne dépendent pas étroitement de l’eau absorbée, les éprouvettes doivent être conditionnées
conformément à la Norme internationale relative au matériau considéré. En l’absence de norme relative
au matériau, conditionner les éprouvettes à (23 ± 2) °C et (50 ± 10) % d’humidité relative, pendant une
durée minimale de 88 h (voir l’ISO 291). La référence à l’utilisation de l’un de ces conditionnements
spéciaux doit être inscrite avec les données dans les tableaux de l’Article 7.
NOTE La teneur en eau peut se modifier pendant l’exposition à un environnement, soit du fait d’une
exposition à une température élevée, soit, dans le cas de l’exposition à un produit chimique, du fait d’un échange
d’eau avec le produit chimique.
6 Exigences relatives aux essais
6.1 Généralités
Lors de l’acquisition des données relatives aux propriétés incluses dans le présent document, il est
nécessaire de respecter les modes opératoires décrits pour chaque propriété dans la norme d’essai ISO
correspondante.
Lorsque les essais sont effectués à d’autres températures que 23 °C, les valeurs de températures doivent
être choisies dans la série des multiples entiers de 10 °C.
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ISO 11403-3:2021(F)
6.2 Propriétés significatives et données significatives
Voir A.2.
Pour chacune des exigences d’essai spécifiées de 6.5 à 6.8, les données doivent être enregistrées sous
forme de rapports entre certaines valeurs de propriétés significatives obtenues à 23 °C avant et après
exposition dans des conditions spécifiées. La résistance en traction et le travail à la rupture en traction
sont des propriétés significatives communes à chacun des essais d’exposition à l’environnement.
La résistance en traction est la contrainte au seuil d’écoulement σ ou, pour des matériaux fragiles,
Y
la contrainte à la rupture σ (voir l’ISO 527-1) et elle est déterminée en divisant la valeur de la force
B
au seuil d’écoulement ou à la rupture par la section initiale minimale de l’éprouvette dans sa partie
centrale rétrécie. Le travail à la rupture en traction W est déterminé d’après un essai classique
tB
servant à définir la résistance en traction ; il est normalisé par rapport à la section initiale minimale de
l’éprouvette. Dans le cadre du présent document, toutes les propriétés significatives sont enregistrées
sous forme de rapport entre les valeurs mesurées après et avant exposition. Par conséquent, il n’est
pas nécessaire de spécifier d’unités pour le mesurage des propriétés significatives, mais il est évident
qu’elles doivent être cohérentes pour l’ensemble des mesurages effectués pour chaque propriété.
6.3 Éprouvettes
Voir A.2 et A.3.
Pour déterminer les propriétés significatives, on peut utiliser soit l’éprouvette à usages multiples
de l’ISO 20753/A11, soit la petite éprouvette de traction de l’ISO 20753/CW13 (ou CW23) (voir la
Figure 1). La petite éprouvette, qui présente une épaisseur de 3 mm ± 0,1 mm, est recommandée pour
les matériaux caractérisés par une rupture ductile avant l’exposition (voir A.2). La petite éprouvette
peut être préparée par moulage par injection (voir l’ISO 294-2 relative aux thermoplastiques), ou en
usinant la forme à partir de feuilles ou de plaques moulées par compression ayant une épaisseur de
3 mm ± 0,1 mm (voir l’ISO 2818). Dans les cas appropriés, les conditions de moulage spécifiées dans la
norme de produit appropriée doivent être utilisées. Pour déterminer la résistance à la fissuration sous
contrainte dans un environnement donné (voir 6.7), l’éprouvette à usages multiples doit être usinée, si
nécessaire, comme représenté à la Figure 2 (voir aussi A.5).
6.4 Vitesse d’essai
Pour les polymères qui n’ont pas de seuil d’écoulement et présentent une déformation à la rupture ε
B
inférieure ou égale à 10 % lors d’un essai à 50 mm/min (voir l’ISO 527-1), il faut utiliser une vitesse
d’essai de 5 mm/min ± 1 mm/min avec l’éprouvette à usages multiples et de 1 mm/min ± 0,2 mm/
min avec la petite éprouvette de traction. Pour les matériaux qui présentent un seuil d’écoulement ou
pour lesquels ε > 10 % avant l’exposition, ces vitesses doivent être respectivement égales à 50 mm/
B
min ± 10 mm/min et 10 mm/min ± 2 mm/min pour les deux types d’éprouvettes.
Les vitesses d’essai pour le mesurage des propriétés significatives après exposition à l’environnement
doivent être les mêmes que celles adoptées pour les essais avant exposition et elles doivent être
enregistrées avec les données mentionnées dans l’Article 7.
6.5 Exposition prolongée à la chaleur : ISO 2578
Pour les matériaux qui absorbent l’humidité, les éprouvettes doivent être telles que moulées et stockées
dans des conditions permettant d’éviter les variations de teneur en eau, avant toutes les expositions à la
chaleur et tous les essais de référence.
Les propriétés significatives sont:
— 1: la résistance en traction σ ou σ (voir 6.2) ;
Y B
— 2: le travail à la rupture en traction W (voir 6.2).
tB
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ISO 11403-3:2021(F)
Déterminer les valeurs de références pour chaque propriété significative à (23 ± 2) °C, sur un minimum
de cinq éprouvettes (voir aussi 6.4).
Exposer les éprouvettes à des températures élevées choisies pour déterminer leur endurance thermique.
Au terme de l’exposition, les éprouvettes doivent être stockées à (23 ± 2) °C pendant une durée comprise
entre 16 h et 96 h avant d’effectuer le mesurage des propriétés significatives. Dans le cas de matériaux
absorbant l’humidité, les éprouvettes doivent être stockées hermétiquement pendant cette durée afin
d’empêcher toute variation de la teneur en humidité. Déterminer les courbes d’endurance thermique
correspondant à une valeur seuil de 50 % de chaque propriété significative. Il faut utiliser un minimum
de cinq éprouvettes à chaque durée d’exposition, un minimum de cinq durées d’exposition pour chaque
propriété significative à chaque température, et un minimum de quatre températures pour déterminer
le profil de chaque propriété.
NOTE Certaines durées d’exposition peuvent produire des résultats pouvant être utilisés pour la
détermination des deux profils de propriété.
Enregistrer l’indice de température TI correspondant à une durée limite de 20 000 h et l’intervalle de
division par deux HIC pour chaque propriété significative, comme indiqué dans le Tableau 2.
Dimensions en millimètres
Légende
l longueur hors tout 60
b largeur aux extrémités 10 ± 0,2
b largeur minimale 3 ± 0,2
1
r rayon 15 ± 1
h épaisseur 3 ± 0,2
L distance initiale entre les mâchoires 25 ± 2
Figure 1 — Détails d’une petite éprouvette de traction conforme à l’ISO 20753/CWx3
© ISO 2021 – Tous droits réservés 5
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ISO 11403-3:2021(F)
Légende
r rayon
b largeur minimale
1
NOTE Elle est préparée par usinage afin d’obtenir un rétrécissement central identique à celui de la petite
éprouvette de traction (voir la Figure 1)
Figure 2 — Éprouvette destinée au mesurage de la résistance à la fissuration dans un
environnement donné sous contrainte de traction
6.6 Produits chimiques liquides:
Les produits chimiques liquides doivent être conformes à l’ISO 175
Pour améliorer la comparabilité des données obtenues à partir de différents matériaux et en provenance
de diverses sources, le présent document préconise d’exposer les matériaux aux produits chimiques
énumérés dans le Tableau B.1. Si l’utilisation de certains matériaux n’est pas recommandée ou si
ceux-ci ne sont pas utilisés avec ces produits à la température spécifiée, inscrire les lettres NR (non
recommandé) au lieu des résultats d’essai (voir le Tableau 3).
Bien que ne faisant pas partie des données communes comparables définies ci-dessus, les résultats
obtenus lors d’une exposition à d’autres produits chimiques peuvent également être présentés. Il est
recommandé à cette fin de choisir les produits dans la liste donnée dans l’ISO 175.
Les propriét
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 11403-3
ISO/TC 61/SC 2
Plastics — Acquisition and
Secretariat: SAC
presentation of comparable
Voting begins on:
2021-03-10 multipoint data —
Voting terminates on:
Part 3:
2021-05-05
Environmental influences on
properties
Plastiques — Acquisition et présentation de données multiples
comparables —
Partie 3: Effets induits par l'environnement sur les propriétés
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Specimen preparation . 2
5 Conditioning . 3
6 Test requirements . 3
6.1 General . 3
6.2 Indicative properties and indicative data . 4
6.3 Test specimens . 4
6.4 Test speed . 4
6.5 Prolonged exposure to heat: ISO 2578 . 4
6.6 Liquid chemicals . 6
[10]
6.7 Environmental stress cracking under constant tensile stress: ISO 22088 . 6
6.8 Artificial weathering: ISO 4892-2 . 8
6.9 Set of exposure conditions 1: Open air . 8
6.10 Set of exposure conditions 2: Behind glass, low temperature . 8
6.11 Set of exposure conditions 3: Behind glass, high temperature . 9
7 Presentation of data . 9
8 Precision .11
Annex A (informative) Information relating to certain test requirements .12
Annex B (normative) Chemicals for chemical resistance and environmental stress cracking
resistance tests .14
Bibliography .15
© ISO 2021 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
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 61, Plastics, Subcommittee SC 2,
Mechanical behaviour, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 11403-3:2014), of which it constitutes a
minor revision.
The changes compared to the previous edition are as follows:
— unified the indication methods of the unit;
— unified the quotation of the specimen shape in ISO 20753;
— changed the Annex B from "informative" to "normative";
— performed the editorial corrections.
A list of all parts in the ISO 11403 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.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Introduction
This document has been prepared because users of plastics find sometimes that available data cannot
be used readily to compare the properties of similar materials, especially when the data have been
supplied by different sources. Even when the same standard tests have been used, they often allow
the adoption of a wide range of alternative test conditions, and the data obtained are not necessarily
comparable. The purpose of this document is to identify specific methods and conditions of test to be
used for the acquisition and presentation of data in order that valid comparisons between materials
can be made. These data are not necessarily suitable for design.
[7][8]
The ISO 10350 series is concerned with single-point data. Such data represent the most basic
method for characterizing materials and are useful for the initial stages of material selection. This
document identifies test conditions and procedures for the measurement and presentation of a more
substantial quantity of data. Each property here is characterized by multipoint data which demonstrate
how that property depends upon important variables such as time, temperature and environmental
effects. Additional properties are also considered in this document. These data therefore enable more
discriminating decisions to be made regarding the material's suitability for a particular application.
Some data are also considered adequate for undertaking predictions of performance in service and
of optimum processing conditions for moulding a component, although it should be recognized that,
for purposes of design, additional data are often needed. One reason for this is that some properties
are strongly dependent upon the physical structure of the material. The test procedures referred to in
this document employ standard test specimens, and the polymer structure in these specimens may be
significantly different from that in specific regions of a moulded component. Under these circumstances,
therefore, the data are not suitable for accurate design calculations for product performance. The
material supplier should be consulted for specific information on the applicability of data.
The ISO 10350 series together with the ISO 11403 series define the means for acquiring and presenting
a core set of comparable data for use in material selection. Use of these International Standards should
result in a rationalization of effort and a reduction of cost associated with provision of these data.
Furthermore, reference to these International Standards simplify the development of data models for
the computerized storage and exchange of data concerning material properties.
Where appropriate, values for test variables have been specified by this document. For some tests
however, owing to the wide range of conditions over which different plastics perform, the standard
gives guidance in the selection of certain test conditions so that they cover the operating range for that
polymer. Because, in general, the properties and performance specifications for different polymers
differ widely, there is no obligation to generate data under all the test conditions specified in this
document.
Data on a wide range of properties are needed to enable plastics to be selected and used in the large
variety of applications to which they are suited. ISO standards describe experimental procedures
which are suitable for the acquisition of relevant information on many of these properties. For other
properties, however, ISO standards either do not exist or exhibit shortcomings that complicate their use
at present for the generation of comparable data (see Annex A). The ISO 11403 series has therefore been
divided into parts so that each part can be developed independently. In this way, additional properties
can be included as new or revised standards become available.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Plastics — Acquisition and presentation of comparable
multipoint data —
Part 3:
Environmental influences on properties
1 Scope
This document specifies test procedures for the acquisition and presentation of multipoint data which
demonstrate the behaviour of plastics under the following environments:
— prolonged exposure to heat;
— liquid chemicals;
— environmental stress cracking under a constant tensile stress;
— artificial weathering.
The tests are listed in order of increasing severity of the environment. By testing under the least severe
environments first, it is possible to make informed judgements regarding whether tests under more
severe conditions are worthwhile.
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 175, Plastics — Methods of test for the determination of the effects of immersion in liquid chemicals
ISO 293, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermoplastic materials
ISO 294-1, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General
principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
ISO 294-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 2: Small
tensile bars
ISO 295, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermosetting materials
ISO 1268 (all parts), Fibre-reinforced plastics — Methods of producing test plates
ISO 1817, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of the effect of liquids
ISO 2578, Plastics — Determination of time-temperature limits after prolonged exposure to heat
ISO 4892-2:2013, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 2: Xenon-arc lamps
ISO 10724-1, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermosetting powder moulding compounds
(PMCs) — Part 1: General principles and moulding of multipurpose test specimens
ISO 10724-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermosetting powder moulding compounds
(PMCs) — Part 2: Small plates
ISO 20753, Plastics — Test specimens
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
multipoint data
data characterizing the behaviour of a plastics material by means of a number of test results for a
property measured over a range of test conditions
3.2
indicative property
property that has been selected to reveal the influence of an environment on a material through a
comparison of measurements of the property before and after exposure
3.3
indicative data
ratios of mean values of indicative properties after and before exposure
Note 1 to entry: They give a measure of the severity of the influence of an environment on a material for specific
exposure conditions (see A.2).
3.4
tensile work to break
W
tB
area under a plot of the applied stress against the grip displacement in a tensile test, the applied stress
being determined from the ratio of the tensile force to the minimum initial cross-sectional area of the
specimen
2
Note 1 to entry: It is expressed in kilojoules per square metre (kJ/m ).
4 Specimen preparation
In the preparation of specimens by injection or compression moulding, the procedures described in
ISO 293, ISO 294-1, ISO 294-2, ISO 295, ISO 10724-1, ISO 10724-2 or ISO 1268 (all parts) shall be used.
The method of moulding and the conditions depend on the material being moulded. If these conditions
are specified in the International Standard appropriate to the material, then they shall be adopted,
where possible, for the preparation of every specimen on which data are obtained using this document.
For those plastics for which moulding conditions have not yet been standardized, the conditions
employed shall be within the range recommended by the polymer manufacturer and shall, for each of
the processing methods, be the same for every specimen. Where moulding conditions are not stipulated
in any International Standard, the values used for the parameters in Table 1 shall be recorded with the
data for that material.
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Table 1 — Moulding parameters
Type of moulding Moulding method and Moulding parameters
material standard (where applicable)
Thermoplastic Injection, ISO 294-1 and Melt temperature
ISO 294-2
Mould temperature
Injection velocity
Thermoplastic Compression, ISO 293 Moulding temperature
Moulding time
Cooling rate
Demoulding temperature
Thermosetting Injection, ISO 10724-1 and Injection temperature
ISO 10724-2
Mould temperature
Injection velocity
Cure time
Thermosetting Compression, ISO 295 Mould temperature
Moulding pressure
Cure time
Plastics composites Test plate production, Fibre content
ISO 1268 (all parts)
Mould temperature
Moulding pressure
Cure time
5 Conditioning
For materials having properties that are significantly dependent upon the concentration of absorbed
water, specimens shall be in equilibrium with an atmosphere of (50 ± 5) % RH at (23 ± 2) °C before
exposure to the environment, and for indicative property measurements prior to exposure (see
the note) with the exception of tests for prolonged exposure to heat (see 6.5). For these materials,
consult the relevant material standard for procedures for conditioning specimens. For materials with
properties that are not significantly sensitive to absorbed water, specimens shall be conditioned in
accordance with the International Standard appropriate to the material. If no materials standard is
available, condition test specimens at (23 ± 2) °C and (50 ± 10) % RH for a minimum length of time of
88 h (see ISO 291). Reference to the use of any special conditioning shall be recorded with the data in
the tables in Clause 7.
NOTE The water content can change during exposure to an environment, either through exposure to an
elevated temperature or, in the case of exposure to a chemical, through exchange of water with the chemical.
6 Test requirements
6.1 General
In acquiring data for the properties included in this document, the exposure procedures described in
the corresponding ISO test standard for each property shall be followed.
Where tests are carried out at temperatures other than 23 °C, temperature values shall be chosen from
the series of integral multiples of 10 °C.
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
6.2 Indicative properties and indicative data
See A.2.
For each of the test requirements in 6.5 to 6.8, data shall be recorded as ratios of certain indicative
property values obtained at 23 °C before and after specified conditions of exposure. The tensile strength
and the tensile work to break are indicative properties that are common to each of the environmental
exposure tests. The tensile strength is either the yield stress σ or, for brittle materials, the stress
Y
at break σ (see ISO 527-1) and is determined by dividing the value for the force at yield or break by
B
the minimum initial cross-sectional area of the specimen in the waisted region. The tensile work to
break W is determined from a conventional tensile test used to obtain the tensile strength and is
tB
normalized with respect to the minimum initial cross-sectional area of the specimen. In this document,
all indicative data are recorded as a ratio of a measurement after exposure to a measurement prior
to exposure. It is therefore not necessary to specify units for indicative property measurements but
clearly these shall be consistent throughout a series of measurements of each property.
6.3 Test specimens
See A.2 and A.3.
For the determination of indicative properties, either the ISO 20753/A11 multipurpose test specimen or
the ISO 20753/CW13 (or CW23) small tensile specimen (see Figure 1) may be used. The small specimen
shall have a thickness of 3 mm ± 0,1 mm and is recommended for materials that exhibit ductile failure
prior to exposure (see A.2). The small specimen may be prepared by injection moulding (see ISO 294-2
for thermoplastics), or by machining the shape from sheet or compression moulded plates having a
thickness of 3 mm ± 0,1 mm (see ISO 2818). Where appropriate, the moulding conditions specified in
the relevant material standard shall be used. For the determination of environmental stress cracking
resistance (see 6.7), the multipurpose test specimen shall be used, machined where necessary as shown
in Figure 2 (see also A.5).
6.4 Test speed
For polymers that, prior to exposure, show no yielding and have a strain at break ε less than or equal
B
to 10 % when tested at a speed of 50 mm/min (see ISO 527-1), a test speed of 5 mm/min ± 1 mm/min
shall be used with the multipurpose test specimen and 1 mm/min ± 0,2 mm/min with the small tensile
specimen. For materials that yield, or where ε > 10 % before exposure, these speeds shall be 50 mm/
B
min ± 10 mm/min and 10 mm/min ± 2 mm/min respectively for the two specimen types.
The test speeds for indicative property measurements after exposure to the environment shall be the
same as those adopted for tests prior to exposure and shall be recorded with the data in Clause 7.
6.5 Prolonged exposure to heat: ISO 2578
For materials that absorb moisture, specimens shall be as moulded and contained so as to avoid changes
in water content prior to all thermal exposures and reference tests.
The indicative properties are:
— 1: the tensile strength σ or σ (see 6.2);
Y B
— 2: the tensile work to break W (see 6.2).
tB
Determine the reference values of each indicative property at (23 ± 2) °C, using a minimum of five
specimens (see also 6.4).
Expose specimens to elevated temperatures selected to enable thermal endurance profiles to be
determined.
After exposure, specimens shall be stored at (23 ± 2) °C for between 16 h and 96 h before the
measurement of indicative properties. For materials that absorb moisture, the specimens shall be
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
sealed during this time interval in order to prevent any change in the moisture content. Determine the
thermal endurance graphs corresponding to a threshold value of 50 % of each indicative property. A
minimum of five specimens shall be used at each exposure time, a minimum of five exposure times for
each indicative property at each temperature and a minimum of four temperatures for determining the
profile for each property.
NOTE Some of the exposure times can yield results that can be used for the determination of both of the
property profiles.
Record the temperature index TI corresponding to a time limit of 20 000 h and the halving interval HIC
for each indicative property as shown by Table 2.
Dimensions in millimetres
Key
l overall length 60
b width at ends 10 ± 0,2
b minimum width 3 ± 0,2
1
r radius 15 ± 1
h thickness 3 ± 0,2
L initial distance between grips 25 ± 2
Figure 1 — Details of the ISO 20753/CWx3 small tensile specimen
Key
r radius
b minimum width
1
NOTE Prepared by machining the central waist so that it is identical to that in the small tensile specimen
(see Figure 1).
Figure 2 — Test specimen for the measurement of environmental stress cracking resistance
under tensile stress
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
6.6 Liquid chemicals
Liquid chemicals shall be in accordance with ISO 175.
To aid comparability of data generated for different materials and from different sources, this document
requires that materials be exposed to the chemicals listed in Table B.1. If particular materials are not
recommended for use, or are not used, in the presence of any of these chemicals at the temperature
specified, then the letters NR (not recommended) shall be given in place of experimental data (see
Table 3).
Although not part of the comparable core data defined above, results for exposure to other chemicals
may be presented in addition. It is recommended that, for this purpose, the chemicals be chosen from
the list given in ISO 175.
The indicative properties are:
— 1: the tensile strength σ or σ (see 6.2);
Y B
— 2: the tensile work to break W (see 6.2);
tB
— 3: the length l of the specimen and its thickness h in the centre of the waist (see Figure 1);
— 4: the mass m of the specimen.
Measure reference values at (23 ± 2) °C (prior to exposure to the chemical), using a minimum of five
specimens for properties 1 and 2 (see also 6.4) and, additionally, a minimum of four different specimens
for properties 3 and 4.
Immerse specimens in the chemical for periods of 100 h and 1 000 h at the temperature specified
in Table B.1 (see the NOTE). For exposure tests carried out at 23 °C, measure indicative properties
immediately after exposure. If the exposure has been carried out at an elevated temperature, immerse
the specimens in fresh chemical at 23 °C for 20 min ± 10 min and then immediately measure the
indicative properties.
NOTE To avoid unnecessary long-term testing, exploratory tests are carried out to determine the influence
of the temperature and the chemical acting alone.
Use a minimum of five specimens for each exposure time for properties 1 and 2. Of the four specimens
used to determine reference values for properties 3 and 4, use two specimens to determine properties
3 and 4 after 100 h immersion and the remaining two specimens to determine the properties after
1 000 h immersion. The specimens used to obtain properties 3 and 4 may subsequently be used to
obtain properties 1 and 2.
The presentation of results at additional temperatures is optional. In each additional test, in order
to maximize the precision of indicative data for properties 3 and 4, it is recommended that the
measurement of reference values be repeated on four new specimens which are then used to determine
indicative properties 3 and 4 at each temperature.
Record the ratio of the mean value of each property after exposure to the mean value prior to exposure
as shown by Table 4. Also record the letters ST with the ratio of the mass after 1 000 h exposure if, as a
result of measurements at other times, it is known that the specimen is saturated with the chemical at
this exposure time.
[10]
6.7 Environmental stress cracking under constant tensile stress: ISO 22088
See A.5 and A.6.
Use the ISO 20753 multipurpose test specimen. If convenient, it is acceptable to reduce the length of the
specimen by removing the tab regions at each end.
For the preparation of specimens by injection moulding, the central region of the test specimen shall
be reduced to a width of 3 mm by machining circular notches of radius 15 mm (see Figure 2, ISO 2818
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
and A.6). It is recommended that precautions be taken during machining to avoid introducing stress
concentrations perpendicular to the long axis of the specimen by ensuring that the cutting direction is
parallel to the length of the specimen.
Where specimens are prepared by compression moulding or by machining from sheet or compression-
moulded plates, the machining of the waisted region is optional.
To aid comparability of data generated for different materials and from different sources, this document
requires that materials be exposed to the chemicals listed in Table B.1. If particular materials are not
recommended for use in the pres
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 11403-3
ISO/TC 61/SC 2
Plastics — Acquisition and
Secretariat: SAC
presentation of comparable
Voting begins on:
2021-03-10 multipoint data —
Voting terminates on:
Part 3:
2021-05-05
Environmental influences on
properties
Plastiques — Acquisition et présentation de données multiples
comparables —
Partie 3: Effets induits par l'environnement sur les propriétés
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
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© ISO 2021
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Contents Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Préparation des éprouvettes . 2
5 Conditionnement . 3
6 Exigences relatives aux essais . 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Propriétés significatives et données significatives . 4
6.3 Éprouvettes . 4
6.4 Vitesse d’essai . 4
6.5 Exposition prolongée à la chaleur : ISO 2578. 4
6.6 Produits chimiques liquides : . 6
6.7 Fissuration dans un environnement donné sous contrainte de traction constante :
[[10]] 7
ISO 22088 .
6.8 Vieillissement artificiel : ISO 4892-2 . 8
6.9 Ensemble de conditions d’exposition 1 : Plein air. 8
6.10 Ensemble de conditions d’exposition 2 : Derrière une vitre, basse température . 9
6.11 Ensemble de conditions d’exposition 3 : Derrière une vitre, température élevée . 9
7 Présentation des données . 9
8 Fidélité .11
Annexe A (informative) Informations relatives à certaines exigences concernant l’essai .12
Annexe B (normative) Produits chimiques utilizés dans le cadre des essais visant à
déterminer la résistance chimique et la résistance à la fissuration sous contrainte
dans un environnement donné .15
Bibliographie .16
© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Avant-propos
L’ISO (Organization internationale de normalization) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalization (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 normalization électrotechnique.
Les procédures utilizées 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 utilizateurs 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’Organization mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant : www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2,
Comportement mécanique, en collaboration avec le Comité Européen de Normalization (CEN), comité
technique CEN/TC 249, Plastiques, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le
CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 11403-3:2014), dont elle constitue
une révision mineure.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :
— les méthodes d'indication de l'unité ont été unifiées ;
— la cotation de la forme de l’éprouvette dans la norme ISO 20753 a été unifiée ;
— l'Annexe B est passée de “informative” à “normative” ;
— des corrections éditoriales ont été effectuées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 11403 est disponible sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilizateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalization de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Introduction
Le présent document a été élaboré parce que les utilizateurs de plastiques trouvent parfois que les
données existantes ne sont pas facilement exploitables pour comparer les propriétés de matériaux
similaires, surtout lorsque les données en question proviennent de plusieurs sources. Même lorsque
les essais normalizés utilizés ne diffèrent pas les uns des autres, ils permettent l'adoption d’une large
plage de conditions d’essai, et les données qui en découlent ne sont pas nécessairement comparables.
Le présent document a pour objet d’identifier les méthodes et conditions d’essai spécifiques qui doivent
être utilizées en vue de l’acquisition et de la présentation des données pour permettre d’effectuer des
comparaisons valables entre les divers matériaux. Ces données ne conviennent pas nécessairement
pour la conception.
[[7]][[8]]
La série ISO 10350 traite des données uniques. Ces données, qui représentent la méthode la
plus fondamentale en matière de caractérisation des matériaux, sont utiles lors des premières étapes
de la sélection des matériaux. Le présent document identifie des conditions et des modes opératoires
d’essai en vue du mesurage et de la présentation d’une quantité de données plus importante. Chaque
propriété citée ici est caractérisée par des données multiples qui mettent en évidence la manière dont
la propriété considérée dépend de variables importantes telles que le temps, la température et les
effets induits par l’environnement. D’autres propriétés sont également prises en compte dans le présent
document. De ce fait, ces données permettent de prendre des décisions plus judicieuses en ce qui
concerne l’adéquation d’un matériau donné à une application particulière. On considère également que
certaines données permettent de prévoir les performances en service ainsi que les conditions de mise
en œuvre optimales pour le moulage d’un matériau. Il convient cependant de reconnaître que, pour
les besoins de la conception, d’autres données s’avèrent souvent nécessaires. Ceci est dû, entre autres,
au fait que certaines propriétés dépendent étroitement de la structure physique du matériau. Les
modes opératoires d’essai cités dans le présent document utilizent des éprouvettes normalizées, mais il
convient de noter que la structure du polymère constituant ces éprouvettes peut être considérablement
différente de celle qui caractérise certaines zones spécifiques des matériaux moulés. Par conséquent,
dans ces circonstances, les données ne conviennent pas pour effectuer des calculs exacts en matière de
conception en vue de l’évaluation des performances du produit. Il convient de consulter le fournisseur
du matériau pour obtenir des informations spécifiques relatives à l’applicabilité des données.
Les séries ISO 10350 et ISO 11403 définissent des moyens permettant l’acquisition et la présentation
d’un ensemble commun de données comparables, utilizables lors de la sélection des matériaux.
L’utilization de ces normes internationales devrait avoir pour conséquence une rationalization des
efforts et une réduction des coûts liés à la fourniture de ces données. En outre, la référence à ces normes
internationales simplifiera la mise au point de modèles de données pour le stockage et l’échange
informatisés des données relatives aux propriétés des matériaux.
Dans certains cas appropriés, le présent document spécifie des valeurs pour les variables utilizées
dans le cadre des essais. En revanche, pour certains essais, étant donné la diversité des conditions dans
lesquelles les différents plastiques sont utilizés, elle fournit des recommandations relatives à la sélection
de conditions d’essai spécifiques, afin que les conditions choisies couvrent le domaine d’utilization
du polymère considéré. Du fait qu’en général, les spécifications relatives aux performances et aux
propriétés des différents polymères diffèrent largement les unes des autres, il n’est pas obligatoire de
fournir des données correspondant à toutes les conditions d’essai spécifiées dans le présent document.
Il est nécessaire de disposer de données relatives à un large éventail de propriétés pour pouvoir
choisir et utilizer les plastiques dans toutes les applications auxquelles ils sont adaptés. Les normes
ISO décrivent des modes opératoires d’essai qui permettent l’acquisition d’informations essentielles
relatives à un grand nombre de propriétés. Toutefois, lorsque l’on considère certaines propriétés, on
constate qu’il n’existe aucune norme ISO sur le sujet, ou, quand il en existe, qu’elles présentent des
insuffisances qui en compliquent actuellement l’utilization pour la production de données comparables
(voir l’Annexe A). La série ISO 11403 est ainsi divisée en plusieurs parties pour que chaque partie puisse
être élaborée séparément, ce qui permet d’inclure d’autres propriétés dans les nouvelles normes ou
dans les normes révisées, au fur et à mesure de leur publication.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
Plastics — Acquisition and presentation of comparable
multipoint data —
Part 3:
Environmental influences on properties
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les modes opératoires d’essai en vue de l’acquisition et de la présentation
de données multiples qui démontrent le comportement des plastiques dans les environnements
suivants :
— exposition prolongée à la chaleur ;
— produits chimiques liquides ;
— fissuration dans un environnement donné sous contrainte de traction constante ;
— vieillissement artificiel.
Les essais sont indiqués par ordre de sévérité croissante de l’effet de l’environnement. Commencer par
les environnements les moins sévères permet de juger en toute connaissance de cause s’il vaut la peine
d’effectuer des essais dans des conditions plus sévères.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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 175, Plastiques — Méthodes d’essai pour la détermination des effets de l’immersion dans des produits
chimiques liquides
ISO 293, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermoplastiques
ISO 294-1, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques —
Partie 1 : Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux
ISO 294-2, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques —
Partie 2 : Barreaux de traction de petites dimensions
ISO 295, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermodurcissables
ISO 1268 (toutes les parties), Plastiques renforcés de fibres — Méthodes de fabrication des plaques d’essai
ISO 1817, Caoutchouc, vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de l’action des liquides
ISO 2578, Plastiques — Détermination des limites temps-températures après exposition à l’action prolongée
de la chaleur
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
ISO 4892-2:2013, Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 2 : Lampes à arc au xénon
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ISO/FDIS 11403-3:2021(E)
ISO 10724-1, Plastiques — Moulage par injection d’éprouvettes en compositions de poudre à mouler (PMC)
thermodurcissables — Partie 1 : Principes généraux et moulage d’éprouvettes à usages multiples
ISO 10724-2, Plastiques — Moulage par injection d’éprouvettes en compositions de poudre à mouler (PMC)
thermodurcissables — Partie 2 : Petites plaques
ISO 20753, Plastiques — Éprouvettes
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 utilizées en
normalization, 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
données multiples
données qui caractérisent le comportement d’une matière plastique sur la base d’un certain nombre de
résultats d’essai obtenus lors de l’évaluation d’une propriété donnée, dans diverses conditions d’essai
3.2
propriété significative
propriété choisie pour mettre en évidence l’influence d’un environnement donné sur un matériau par
le biais d’une comparaison des valeurs de mesure obtenues, pour une propriété déterminée, avant et
après l’exposition
3.3
données significatives
rapport des valeurs moyennes des propriétés significatives après et avant exposition
Note 1 to entry: Elles donnent une mesure de la sévérité de l’influence d’un environnement sur un matériau, dans
des conditions d’exposition spécifiques (voir A.2).
3.4
travail à la rupture en traction
W
tB
aire du diagramme d’essai située sous la courbe de la contrainte en fonction du déplacement des
mâchoires dans un essai de traction, la contrainte appliquée étant déterminée par le rapport entre la
force de traction et l’aire de la section initiale minimale de l’éprouvette
2
Note 1 to entry: Il est exprimé en kilojoules par mètre carré (kJ/m ).
4 Préparation des éprouvettes
Pour préparer les éprouvettes par moulage par injection ou compression, appliquer les modes
opératoires décrits dans l’ISO 293, l’ISO 294-1, l’ISO 294-2, l’ISO 295, l’ISO 10724-1, l’ISO 10724-2 ou
l’ISO 1268 (toutes les parties). La méthode de moulage et les conditions dépendent du matériau à
mouler. Si ces conditions sont spécifiées dans la Norme internationale correspondant au matériau, elles
doivent, si possible, être adoptées lors de la préparation de toutes les éprouvettes sur lesquelles il est
possible d’obtenir des données à l’aide du présent document. En ce qui concerne les plastiques dont les
conditions de moulage ne sont pas encore normalizées, les conditions à mettre en œuvre doivent être
choisies parmi celles recommandées par le fabricant du polymère. Pour les deux méthodes de mise en
œuvre, il est nécessaire d’adopter des conditions identiques pour chacune des éprouvettes. Lorsque les
conditions de moulage ne sont spécifiées par aucune Norme internationale, les valeurs données aux
paramètres du Tableau 1 doivent être enregistrées avec les données relatives au matériau considéré.
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Tableau 1 — Paramètres de moulage
Type de matériau à Méthode de moulage et norme (si Paramètres de moulage
mouler applicable)
Thermoplastique Injection, ISO 294-1 et Température du matériau fondu
ISO 294−2
Température du moule
Vitesse d’injection
Thermoplastique Compression, ISO 293 Température du moule
Durée de moulage
Vitesse de refroidissement
Température de démoulage
Thermodurcissable Injection, ISO 10724-1 et Température d’injection
ISO 10724−2
Température du moule
Vitesse d’injection
Durée de recuit
Thermodurcissable Compression, ISO 295 Température du moule
Pression dans le moule
Durée de recuit
Composites Production de plaque d’essai, Teneur en fibres
ISO 1268 (toutes les parties)
Température du moule
Pression dans le moule
Durée de recuit
5 Conditionnement
Pour les matériaux ayant des propriétés qui dépendent de manière significative de la concentration en
eau absorbée, les éprouvettes doivent avoir atteint l’équilibre avec une atmosphère caractérisée par
(50 ± 5) % d’humidité relative à (23 ± 2) °C avant d’être exposées à l’environnement, et pour le mesurage
des propriétés significatives avant l’exposition (voir la note ci-après) à l’exception des essais d’exposition
prolongée à la chaleur (voir 6.5). Pour ces matériaux, consulter la norme de produit appropriée pour
ce qui concerne les modes de conditionnement des éprouvettes. Dans le cas des matériaux dont les
propriétés ne dépendent pas étroitement de l’eau absorbée, les éprouvettes doivent être conditionnées
conformément à la Norme internationale relative au matériau considéré. En l’absence de norme relative
au matériau, conditionner les éprouvettes à (23 ± 2) °C et (50 ± 10) % d’humidité relative, pendant une
durée minimale de 88 h (voir l’ISO 291). La référence à l’utilization de l’un de ces conditionnements
spéciaux doit être inscrite avec les données dans les tableaux de l’Article 7.
NOTE La teneur en eau peut se modifier pendant l’exposition à un environnement, soit du fait d’une
exposition à une température élevée, soit, dans le cas de l’exposition à un produit chimique, du fait d’un échange
d’eau avec le produit chimique.
6 Exigences relatives aux essais
6.1 Généralités
Lors de l’acquisition des données relatives aux propriétés incluses dans le présent document, il est
nécessaire de respecter les modes opératoires décrits pour chaque propriété dans la norme d’essai ISO
correspondante.
Lorsque les essais sont effectués à d’autres températures que 23 °C, les valeurs de températures doivent
être choisies dans la série des multiples entiers de 10 °C.
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6.2 Propriétés significatives et données significatives
Voir A.2.
Pour chacune des exigences d’essai spécifiées de 6.5 à 6.8, les données doivent être enregistrées sous
forme de rapports entre certaines valeurs de propriétés significatives obtenues à 23 °C avant et après
exposition dans des conditions spécifiées. La résistance en traction et le travail à la rupture en traction
sont des propriétés significatives communes à chacun des essais d’exposition à l’environnement.
La résistance en traction est la contrainte au seuil d’écoulement σ ou, pour des matériaux fragiles,
Y
la contrainte à la rupture σ (voir l’ISO 527-1) et elle est déterminée en divisant la valeur de la force
B
au seuil d’écoulement ou à la rupture par la section initiale minimale de l’éprouvette dans sa partie
centrale rétrécie. Le travail à la rupture en traction W est déterminé d’après un essai classique
tB
servant à définir la résistance en traction ; il est normalizé par rapport à la section initiale minimale de
l’éprouvette. Dans le cadre du présent document, toutes les propriétés significatives sont enregistrées
sous forme de rapport entre les valeurs mesurées après et avant exposition. Par conséquent, il n’est
pas nécessaire de spécifier d’unités pour le mesurage des propriétés significatives, mais il est évident
qu’elles doivent être cohérentes pour l’ensemble des mesurages effectués pour chaque propriété.
6.3 Éprouvettes
Voir A.2 et A.3.
Pour déterminer les propriétés significatives, on peut utilizer soit l’éprouvette à usages multiples
de l’ISO 20753/A11, soit la petite éprouvette de traction de l’ISO 20753/CW13 (ou CW23) (voir la
Figure 1). La petite éprouvette, qui présente une épaisseur de 3 mm ± 0,1 mm, est recommandée pour
les matériaux caractérisés par une rupture ductile avant l’exposition (voir A.2). La petite éprouvette
peut être préparée par moulage par injection (voir l’ISO 294-2 relative aux thermoplastiques), ou en
usinant la forme à partir de feuilles ou de plaques moulées par compression ayant une épaisseur de
3 mm ± 0,1 mm (voir l’ISO 2818). Dans les cas appropriés, les conditions de moulage spécifiées dans la
norme de produit appropriée doivent être utilizées. Pour déterminer la résistance à la fissuration sous
contrainte dans un environnement donné (voir 6.7), l’éprouvette à usages multiples doit être usinée, si
nécessaire, comme représenté à la Figure 2 (voir aussi A.5).
6.4 Vitesse d’essai
Pour les polymères qui n’ont pas de seuil d’écoulement et présentent une déformation à la rupture ε
B
inférieure ou égale à 10 % lors d’un essai à 50 mm/min (voir l’ISO 527-1), il faut utilizer une vitesse
d’essai de 5 mm/min ± 1 mm/min avec l’éprouvette à usages multiples et de 1 mm/min ± 0,2 mm/
min avec la petite éprouvette de traction. Pour les matériaux qui présentent un seuil d’écoulement ou
pour lesquels ε > 10 % avant l’exposition, ces vitesses doivent être respectivement égales à 50 mm/
B
min ± 10 mm/min et 10 mm/min ± 2 mm/min pour les deux types d’éprouvettes.
Les vitesses d’essai pour le mesurage des propriétés significatives après exposition à l’environnement
doivent être les mêmes que celles adoptées pour les essais avant exposition et elles doivent être
enregistrées avec les données mentionnées dans l’Article 7.
6.5 Exposition prolongée à la chaleur : ISO 2578
Pour les matériaux qui absorbent l’humidité, les éprouvettes doivent être telles que moulées et stockées
dans des conditions permettant d’éviter les variations de teneur en eau, avant toutes les expositions à la
chaleur et tous les essais de référence.
Les propriétés significatives sont :
— 1 : la résistance en traction σ ou σ (voir 6.2) ;
Y B
— 2 : le travail à la rupture en traction W (voir 6.2).
tB
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Déterminer les valeurs de références pour chaque propriété significative à (23 ± 2) °C, sur un minimum
de cinq éprouvettes (voir aussi 6.4).
Exposer les éprouvettes à des températures élevées choisies pour déterminer leur endurance thermique.
Au terme de l’exposition, les éprouvettes doivent être stockées à (23 ± 2) °C pendant une durée comprise
entre 16 h et 96 h avant d’effectuer le mesurage des propriétés significatives. Dans le cas de matériaux
absorbant l’humidité, les éprouvettes doivent être stockées hermétiquement pendant cette durée afin
d’empêcher toute variation de la teneur en humidité. Déterminer les courbes d’endurance thermique
correspondant à une valeur seuil de 50 % de chaque propriété significative. Il faut utilizer un minimum
de cinq éprouvettes à chaque durée d’exposition, un minimum de cinq durées d’exposition pour chaque
propriété significative à chaque température, et un minimum de quatre températures pour déterminer
le profil de chaque propriété.
NOTE Certaines durées d’exposition peuvent produire des résultats pouvant être utilizés pour la
détermination des deux profils de propriété.
Enregistrer l’indice de température TI correspondant à une durée limite de 20 000 h et l’intervalle de
division par deux HIC pour chaque propriété significative, comme indiqué dans le Tableau 2.
Dimensions en millimètres
Légende
l longueur hors tout 60
b largeur aux extrémités 10 ± 0,2
b largeur minimale 3 ± 0,2
1
r rayon 15 ± 1
h épaisseur 3 ± 0,2
L distance initiale entre les mâchoires 25 ± 2
Figure 1 — Détails d’une petite éprouvette de traction conforme à l’ISO 20753/CWx3
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Légende
r rayon
b largeur minimale
1
NOTE Elle est préparée par usinage afin d’obtenir un rétrécissement central identique à celui de la petite
éprouvette de traction (voir la Figure 1)
Figure 2 — Éprouvette destinée au mesurage de la résistance à la fissuration dans un
environnement donné sous contrainte de traction
6.6 Produits chimiques liquides :
Les produits chimiques liquides doivent être conformes à l’ISO 175
Pour améliorer la comparabilité des données obtenues à partir de différents matériaux et en provenance
de diverses sources, le présent document préconise d
...
Questions, Comments and Discussion
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