ISO 1183-3:1999

Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 3: Gas pyknometer method

This part of ISO 1183 specifies a method for the determination of the density or the specific volume of solid noncellular plastics of any shape which do not contain closed pores.

Plastiques — Méthodes pour déterminer la masse volumique des plastiques non alvéolaires — Partie 3: Méthode utilisant un pycnomètre à gaz

La présente partie de l'ISO 1183 spécifie une méthode d'essai pour déterminer la masse volumique ou le volume spécifique des plastiques non alvéolaires solides de forme quelconque, mais exempts de cavités fermées.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 29-Sep-1999
• ICS: 83.080.01 - Plastics in general
• Technical Committee: ISO/TC 61/SC 5 - Physical-chemical properties
• Drafting Committee: ISO/TC 61/SC 5/WG 11 - Analytical methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 09-Jun-2021

Relations

• Revises: ISO 1183:1987 - Plastics — Methods for determining the density and relative density of non-cellular plastics
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 1183-3
First edition
1999-09-15
Plastics — Methods for determining the
density of non-cellular plastics —
Part 3:
Gas pyknometer method
Plastiques — Méthodes pour déterminer la masse volumique des
plastiques non alvéolaires —
Partie 3: Méthode utilisant un pycnomètre à gaz
A
Reference number
ISO 1183-3:1999(E)

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ISO 1183-3:1999(E)
Contents
1 Scope .1
2 Terms, definitions, symbols, units and abbreviated terms .1
3 Principle.2
4 Apparatus and materials.3
5 Test specimens.3
6 Calibration .3
7 Procedure and calculation.4
8 Precision.4
9 Test report .4
Annex A (informative) Two-chamber pressure-measuring pyknometer.6
©  ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Internet [e-mail]
Printed in Switzerland
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ISO 1183-3:1999(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 1183-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5,
Physical-chemical properties. Together with the other parts (see below), it cancels and replaces ISO 1183:1987,
which has been technically revised.
ISO 1183 consists of the following parts under the general title, Plastics — Methods for determining the density of
non-cellular plastics:
 Part 1: Immersion method, pyknometer method and titration method
 Part 2: Density gradient column method
 Part 3: Gas pyknometer method
Annex A of this part of ISO 1183 is for information only.
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ISO 1183-3:1999(E)
Introduction
This part of ISO 1183 is one of a series dealing with methods of measuring the density of solid non-cellular plastics.
The values obtained using this part of ISO 1183 are expected to be comparable to those obtained using the other
parts.
Density measurements may be used to investigate variations in the physical structure or the molecular order of
materials. Such measurements are widely used to determine the degree of crystallinity of polymers. In addition, they
may be used to determine the amount of filler present.
The density of a plastic material may depend on any conditioning or thermal treatment which the material has
undergone.
The physical structure of a polymer can change with time and temperature. Its volume is also a temperature-
dependent property. This means that the density may vary with time and/or temperature.
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INTERNATIONAL STANDARD  © ISO ISO 1183-3:1999(E)
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular
plastics —
Part 3:
Gas pyknometer method
WARNING — The use of this part of ISO 1183 may involve hazardous materials, operations or equipment.
This part of ISO 1183 does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use.
It is the responsibility of the user of this part of ISO 1183 to establish appropriate health and safety
practices and to determine the applicability of any regulatory limitations prior to use.
1 Scope
This part of ISO 1183 specifies a method for the determination of the density or the specific volume of solid non-
cellular plastics of any shape which do not contain closed pores.
2 Terms, definitions, symbols, units and abbreviated terms
For the purposes of this part of ISO 1183, the following terms, definitions, symbols, units and abbreviated terms
apply:
2.1
test material
material to be tested
2.2
test specimen
that part of the test material actually subjected to the test
2.3
mass
m
quantity of matter contained in a body
NOTE Mass is expressed in kilograms (kg) or grams (g).
2.4
weight
W
force produced by gravity acting on a mass
NOTE 1 Since gravity varies with location, so does weight.
NOTE 2 Weight is expressed in newtons (N).
1

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ISO 1183-3:1999(E)
2.5
apparent mass
m
app
mass of a body obtained by measuring its weight using an appropriately calibrated balance
NOTE Apparent mass is expressed in kilograms (kg) or grams (g).
2.6
volume
V
size of a body in three-dimensional space, excluding pores
NOTE 1 Due to thermal expansion, volume varies with temperature T.
3 3
NOTE 2 Volume is expressed in cubic metres (m ), litres (l), cubic centimetres (cm ) or millilitres (ml).
2.7
density
r
mass per unit volume of a material at a given temperature T
NOTE 1 Density is calculated using the equation
m
app
T
r =  at constant T (1)
V
3 3
NOTE 2 It is expressed in kilograms per cubic metre (kg/m ), kilograms per cubic decimetre (kg/dm ), grams per cubic
3
centimetre (g/cm ), kilograms per litre (kg/l) or grams per millilitre (g/ml).
2.8
specific volume
v
volume per unit mass of a material at a given temperature T
NOTE 1 Specific volume is calculated using the equation
T
T 1
V
v==  at constant T (2)
T
m
app
r
3 3
NOTE 2 It is expressed in cubic metres per kilogram (m /kg), cubic decimetres per kilogram (dm /kg), cubic centimetres per
3
gram (cm /g), litres per kilogram (l/kg) or millilitres per gram (ml/g).
NOTE 3 Density is to be distinguished from specific gravity, which is the ratio of the weight of a given volume of a material to
that of an equal volume of water at a stated temperature T.
3 Principle
3.1  The volume of a specimen of known apparent mass is determined by measuring the change of gas volume
within a pyknometer upon introducing the specimen. The volume change may be obtained either directly by means
of a movable piston or indirectly by measuring the change of the pressure within the pyknometer and calculating the
volume using the pressure-volume relationship for ideal gases. The volume obtained by this procedure is related to
the solid alone without its pores. Density is calculated using eq. (1) given above.
3.2  The smaller the molecules of the gas the narrower the pores will be that can be penetrated.
3.3  Preferably gases of low affinity of adsorption onto the test material should be used.
2

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3.4  Particularly for pressure-measuring pyknometers the accuracy of the method depends on the applicability of
the ideal gas law (Boyle - Mariotte law).
NOTE For high-accuracy measurement
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 1183-3
Première édition
1999-09-15
Plastiques — Méthodes pour déterminer
la masse volumique des plastiques non
alvéolaires —
Partie 3:
Méthode utilisant un pycnomètre à gaz
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics —
Part 3: Gas pyknometer method
A
Numéro de référence
ISO 1183-3:1999(F)

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ISO 1183-3:1999(F)
Sommaire
1 Domaine d'application.1
2 Termes, définitions, symboles, unités et abréviations .1
3 Principe.2
4 Appareillage et matériaux .3
5 Éprouvettes .3
6 Étalonnage.3
7 Mode opératoire et calcul.4
8 Fidélité .4
9 Rapport d'essai .5
Annexe A (informative) Pycnomètre à gaz à deux chambres sous pression.6
©  ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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ISO 1183-3:1999(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 1183 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité
SC 5, Propriétés physicochimiques:
L’ISO 1183 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Méthodes pour
déterminer la masse volumique des plastiques non alvéolaires:
 Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre et méthode par titrage
 Partie 2: Méthode utilisant une colonne à gradient de densité
 Partie 3: Méthode utilisant un pycnomètre à gaz
L’annexe A de la présente partie de l’ISO 1183 est donnée uniquement à titre d'information.
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ISO 1183-3:1999(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 1183 fait partie d’une série de normes relatives aux méthodes de mesurage de la masse
volumique des plastiques solides non alvéolaires. Les valeurs de masse volumique obtenues en utilisant la
présente partie de l'ISO 1183 sont supposées être comparables à celles obtenues en utilisant les autres parties.
La masse volumique peut être utilisée pour étudier les variations de la structure physique ou de l’ordre moléculaire
des matériaux. En général, le mesurage de la masse volumique est largement utilisé pour évaluer le degré de
cristallinité des polymères. Il peut également être utilisé pour déterminer la quantité de charges présentes dans un
matériau donné.
La masse volumique des plastiques peut dépendre du conditionnement ou du traitement thermique préalable de
l’éprouvette.
La structure physique des polymères dépend du temps et de la température. En outre, le volume est une
caractéristique qui dépend de la température. Il s’ensuit que la masse volumique peut varier en fonction du temps
et/ou de la température.
iv

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NORME INTERNATIONALE  © ISO ISO 1183-3:1999(F)
Plastiques — Méthodes pour déterminer la masse volumique des
plastiques non alvéolaires —
Partie 3:
Méthode utilisant un pycnomère à gaz
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente partie de l'ISO 1183 peut impliquer l’utilisation de produits
et la mise en œuvre de modes opératoires et d’appareillages à caractère dangereux. La présente partie de
l'ISO 1183 n’est pas censée aborder tous les problèmes de sécurité liés à son utilisation. Il incombe à
l’utilisateur de la présente partie de l'ISO 1183 d’établir, avant de l’utiliser, des pratiques d’hygiène et de
sécurité appropriées et de déterminer l’applicabilité des restrictions réglementaires.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 1183 spécifie une méthode d’essai pour déterminer la masse volumique ou le volume
spécifique des plastiques non alvéolaires solides de forme quelconque, mais exempts de cavités fermées.
2 Termes, définitions, symboles, unités et abréviations
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 1183, les termes, définitions, symboles, unités et abréviations
suivants s’appliquent.
2.1
matériau d'essai
matériau à soumettre à l’essai
2.2
éprouvette
partie de matériau d'essai réellement soumise à l'essai
2.3
masse
m
quantité de matière contenue par un corps
NOTE La masse est exprimée en kilogrammes (kg) ou en grammes (g).
2.4
poids
W
force produite par la pesanteur qui agit sur une masse
NOTE 1 À l’instar de la pesanteur, le poids varie selon le lieu.
NOTE 2 Le poids est exprimé en newtons (N).
1

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ISO 1183-3:1999(F)
2.5
masse apparente
m
app
masse d’un corps obtenue en mesurant son poids au moyen d’une balance étalonnée de façon appropriée
NOTE La masse apparente est exprimée en kilogrammes (kg) ou en grammes (g).
2.6
volume
V
taille d’un corps dans l’espace à trois dimensions à l’exclusion des cavités
NOTE 1 La dilatation thermique entraîne une variation du volume en fonction de la température .T
3 3
NOTE 2 Le volume est exprimé en mètres cubes (m ), en litres (l), en centimètres cubes (cm ) ou en millilitres (ml).
2.7
masse volumique
r
masse par unité de volume d’un matériau, à une température donnée T
NOTE 1 La masse volumique est calculée à l'aide de l’équation
m
app
T
à température constante
r =  T (1)
V
3 3
NOTE 2 Elle est exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m ), en kilogrammes par décimètre cube (kg/dm ), en
3
grammes par centimètre cube (g/cm ), en kilogrammes par litre (kg/l) ou en grammes par millilitre (g/ml).
2.8
volume spécifique
v
volume par unité de masse d'un matériau, à une température donnée T
NOTE 1 Le volume spécifique est calculé à l'aide de l’équation
T
T 1
V
v==  à température constante T (2)
T
m
app
r
3/ 3
NOTE 2 Il est exprimé en mètres cubes par kilogramme (m kg), en décimètres cubes par kilogramme (dm /kg), en
3
centimètres cubes par gramme (cm /g), en litres par kilogramme (l/kg) ou en millilitres par gramme (ml/g).
NOTE 3 La masse volumique doit être distinguée du poids spécifique, qui est le rapport du poids d’un volume donné de
matériau à celui d’un volume équivalent d’eau, à une température donnée T.
3 Principe
3.1  Le volume d’une éprouvette de masse apparente connue est déterminé par mesurage de la variation du
volume du gaz contenu dans un pycnomètre, lors de l’introduction de l’éprouvette. La variation de volume peut être
obtenue, soit directement, par l’intermédiaire d’un piston mobile, soit indirectement, par le mesurage de la variation
de pression à l’intérieur du pycnomètre et le calcul du volume en utilisant la relation pression-volume des gaz
parfaits. Le volume obtenu au moyen de cette méthode est rapporté au solide uniquement, à l’exclusion des
cavités. La masse volumique est calculée à l'aide de l’équation (1) donnée en 2.7.
3.2  La pénétration du gaz dans les cavités les plus petites est d’autant plus aisée que les molécules gazeuses
sont de petite taille.
3.3  Il est préférable d'utiliser des gaz ayant une faible affinité d’adsorption à la surface du matériau d'essai.
En particulier pour les pycnomètres sous pression, l'exactitude de la méthode dépend de l'applicabilité de la loi
3.4
des gaz parfaits (loi de Boyle-Mariotte).
2

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ISO 1183-3:1999(F)
NOTE Pour obtenir des mesurages d’exactitude élevée, il est préférable d’utiliser de l’hélium car son comportement est
très proche de celui d’un gaz parfait. Il peut pénétrer dans des cavités pouvant avoir un diamètre d’au moins 1 μm et il est
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