ISO 3233:1998
(Main)Paints and varnishes — Determination of percentage volume of non-volatile matter by measuring the density of a dried coating
Paints and varnishes — Determination of percentage volume of non-volatile matter by measuring the density of a dried coating
Peintures et vernis — Détermination du pourcentage en volume de matières non volatiles par mesurage de la masse volumique d'un revêtement sec
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3233
Third edition
1998-08-15
Paints and varnishes — Determination of
percentage volume of non-volatile matter
by measuring the density of a dried coating
Peintures et vernis — Détermination du pourcentage en volume de
matières non volatiles par mesurage de la masse volumique d'un
revêtement sec
A
Reference number
ISO 3233:1998(E)
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ISO 3233:1998(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.
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 3233 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee SC 9, General test
methods for paints and varnishes.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 3233:1984),
which has been technically revised.
The technical changes are that plates can also be used as test pieces
(receptacles) besides discs, and that the drying conditions for all types of
coating material are specified. The plates are used for thixotropic or other
coatings which can be drawn down by a doctor blade.
Annex A forms an integral part of this International Standard.
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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.
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Printed in Switzerland
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ISO ISO 3233:1998(E)
Introduction
This method is used to measure the density and to determine the volume
of a dry coating obtainable from a given volume of liquid coating. This
volume is considered to be the most meaningful measure of the coverage
(area of surface covered at a specified dry film thickness per unit volume)
of a paint, varnish or related product. The value obtained by this method
may not be the same as that calculated on the basis of the addition of
masses and volumes of the raw materials in a formulation. The volume
occupied by a combination of resin and solvent may be the same as,
greater than or less than the combined volume of the separate
components, since contraction or expansion of resin solutions in this way is
a function of the solubility characteristics of the resin and the solvent. A
second factor affecting the volume of a dry coating formulation is the
degree to which the spaces between pigment particles are filled with
binder. A third factor is the use of volatile components in reactive systems
that, by their reaction, change into non-volatile film-building materials, i.e.
amines and reactive solvents in high-build two-component coating
materials.
Above and close to the critical pigment volume concentration, the volume
of a dry paint film is greater than the theoretical volume, due to an increase
in unfilled voids between pigment particles. The porosity of the film means
that this method is unsuitable.
The values obtained for the non-volatile matter by volume are dependent
on the temperature and time of heating, and these conditions should be
carefully considered for the material being tested.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 3233:1998(E)
Paints and varnishes — Determination of percentage volume of
non-volatile matter by measuring the density of a dried coating
1 Scope
This International Standard is one of a series of standards dealing with the testing and sampling of paints, varnishes
and related products.
It specifies a procedure for determining the volume percentage of non-volatile matter in paints, varnishes and
related products by measuring the density of a dried coating for any specified temperature range and period of
drying or curing.
The method is not suitable for paints formulated above the critical pigment volume concentration.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 1512:1991, Paints and varnishes — Sampling of products in liquid or paste form.
ISO 1513:1992, Paints and varnishes — Examination and preparation of samples for testing.
ISO 2811-1:1997, Paints and varnishes — Determination of density — Part 1: Pyknometer method.
ISO 2811-2:1997, Paints and varnishes — Determination of density — Part 2: Immersed body (plummet) method.
ISO 2811-3:1997, Paints and varnishes — Determination of density — Part 3: Oscillation method.
ISO 2811-4:1997, Paints and varnishes — Determination of density — Part 4: Pressure cup method.
ISO 3251:1993, Paints and varnishes — Determination of non-volatile matter of paints, varnishes and binders for
paints and varnishes.
3 Definition
For the purposes of this International Standard, the following definition applies.
3.1 volume of non-volatile matter: The volume of the residue obtained when a uniform and specified thickness of
the product under test is cured or dried at a specified temperature for a specified period.
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ISO 3233:1998(E)
4 Principle
A receptacle (disc or plate) is weighed in air and in water (or other suitable liquid of known density), coated with the
product to be tested, dried and reweighed in air and in the same liquid. From these measurements, the mass, the
volume and hence the density of the dry coating are calculated. From the determinations of liquid coating density
(ISO 2811), non-volatile matter by mass and dry coating density, the non-volatile matter by volume is calculated.
5 Apparatus and materials
Ordinary laboratory apparatus, together with the following:
5.1 Analytical balance, accurate to 0,1 mg.
A single-pan balance is most convenient, and a useful modification is to replace the balance pan by a standard
counterweight attachment as shown in figure 1.
Key
1 Balance arm
2 Standard counterweight attachment
3 Disc
4 Immersion liquid
Figure 1 — Special balance support
5.2 Receptacles.
The choice of receptacle (disc or plate) will depend on the type of coating being measured. Discs should preferably
be used for paints of low viscosity and paints which are thinned for spray application. Plates may be used for
thixotropic or other coatings which can be drawn down with a doctor blade or for paints applied by dipping.
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ISO 3233:1998(E)
5.2.1 Disc, about 60 mm in diameter and about 0,7 mm thick, with a small hole 2 mm to 3 mm from the edge.
NOTE — A stainless-steel disc has been found satisfactory but has the disadvantage of having a density much in excess of
normal liquid coatings. Discs of lighter material, including plastics, for example poly(ethylene terephthalate), are permitted
provided they do not change in volume by contact with the solvents contained in the liquid coating, or during the heating and
drying processes involved.
5.2.2 Plate, of size (75 ± 5) mm by (120 ± 5) mm, with a small hole 2 mm to 3 mm from the shorter side on the
longitudinal axis of the panel. A plate with a tip may be used for coatings which are applied by dipping (see figure 2).
Glass plates can be used as these are very flat. However, drilling a hole is difficult and therefore, if glass plates are
used, they should preferably be suspended in a stirrup or cradle of thin wire (see figure 3). The diameter of the wire
shall not exceed 0,3 mm because of surface tension effects.
NOTE — Plates of this size may be difficult to accommodate in a balance case. Smaller plates may be used provided the
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coated area is no less than 5 600 mm .
5.3 Hook, for attaching the receptacle to the balance during weighing operations. The diameter of the wire shall not
exceed 0,3 mm because of surface tension effects.
NOTE — A piece of nickel-chromium (80:20) wire about 30 mm to 40 mm long is satisfactory.
5.4 Beaker, of size convenient for immersing the receptacle with a clearance of at least 10 mm and which can be
accommodated in the balance case.
Dimensions in millimetres
Figure 2 — Suitable plate for dipping
(smaller than the standard rectangular plate since it is
coated on both sides)
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ISO 3233:1998(E)
Key
1 Balance arm
2 Standard counterweight attachment
3 Wire cradle
4 Plate
5 Immersion liquid
Figure 3 — Wire cradle support for plate
5.5 Support, for holding the beaker under the balance stirrup without jamming the pan damper, if a counte
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NORME ISO
INTERNATIONALE 3233
Troisième édition
1998-08-15
Peintures et vernis — Détermination du
pourcentage en volume de matières non
volatiles par mesurage de la masse
volumique d'un revêtement sec
Paints and varnishes — Determination of percentage volume of non-
volatile matter by measuring the density of a dried coating
A
Numéro de référence
ISO 3233:1998(F)
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ISO 3233:1998(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 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 3233 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 35 Peintures et vernis, sous-comité SC 9, Méthodes générales
d'essais des peintures et vernis.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition
(ISO 3233:1984), laquelle a été techniquement révisée.
Les changements techniques résident dans le fait que les éprouvettes
(récipients) peuvent être non seulement des disques, mais également des
plaques, et que les conditions de séchage sont spécifiées pour tous les
types de revêtements. Les plaques sont utilisées pour les revêtements
thixotropes ou autres, qui peuvent être appliqués à l'aide d'une raclette.
L'annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale.
© ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, 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 ISO 3233:1998(F)
Introduction
La méthode d'essai prescrite dans la présente Norme internationale est
utilisée pour mesurer la masse volumique et pour déterminer le volume
d'un revêtement sec que l'on peut obtenir à partir d'un volume donné de
produits liquides. Ce volume est considéré comme étant la mesure la plus
significative d'application d'une peinture, d'un vernis ou d'un produit
assimilé (surface couverte avec une épaisseur donnée de feuil sec par
unité de volume). La valeur obtenue par cette méthode peut ne pas être la
même que celle calculée sur la base de l'addition des masses et des
volumes des matières premières, dans une formulation. Le volume occupé
par un mélange de résines et de solvants peut être égal, supérieur ou
inférieur aux volumes additionnés des composants séparés, puisque la
diminution ou l'augmentation des solutions de résines dans ce sens est
fonction des caractéristiques de solubilité de la résine et du solvant. Un
deuxième facteur influant sur le volume du revêtement sec est le degré
auquel les espaces compris entre les particules de pigments sont comblés
par le liant. Un troisième facteur est l'utilisation de composés volatils dans
des systèmes réactifs qui, par réaction, deviennent des matériaux
filmogènes non volatils, c'est-à-dire des amines et des solvants réactifs
dans des revêtements bi-composants à forte épaisseur.
Au voisinage de la concentration critique en volume de pigment et au-delà,
le volume d'un feuil de peinture sec est supérieur au volume théorique, ce
qui est dû à une augmentation des espaces entre les particules de
pigments. Si le feuil est poreux, cela signifie que cette méthode ne convient
pas.
Les valeurs obtenues pour les matières non volatiles, en volume,
dépendent de la température et du temps de chauffage, et il convient de
prendre soigneusement en compte ces conditions pour le matériau soumis
à essai.
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 3233:1998(F)
Peintures et vernis — Détermination du pourcentage en volume de
matières non volatiles par mesurage de la masse volumique d'un
revêtement sec
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale fait partie d'une série de normes traitant de l'échantillonnage et des essais de
peintures, vernis et produits assimilés.
Elle spécifie une méthode d'essai permettant de déterminer le pourcentage en volume des matières non volatiles
dans les peintures, vernis et produits assimilés, consistant à mesurer la masse volumique d'un revêtement sec,
pour toute échelle de température et toute période de séchage ou de traitement déterminées.
La méthode ne convient pas pour les peintures dont la formulation est supérieure à la concentration pigmentaire
volumique critique.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 1512:1991, Peintures et vernis — Échantillonnage des produits sous forme liquide ou en pâte.
ISO 1513:1992, Peintures et vernis — Examen et préparation des échantillons pour essais.
ISO 2811-1:1997, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 1: Méthode
pycnométrique.
ISO 2811-2:1997, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 2: Méthode par
immersion d'un corps (plongeur).
ISO 2811-3:1997, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 3: Méthode par
oscillation.
ISO 2811-4:1997, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 4: Méthode du
cylindre sous pression.
ISO 3251:1993, Peintures et vernis — Détermination de l'extrait sec des peintures, des vernis et des liants
pour peintures et vernis.
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ISO 3233:1998(F)
3 Définition
Pour les besoins de la présente Norme internationale, la définition suivante s'applique.
3.1 volume des matières non volatiles: Volume du résidu obtenu lorsqu'une épaisseur uniforme et spécifiée du
produit à essayer est traitée ou séchée à une température spécifiée durant une période spécifiée.
4 Principe
Un récipient (disque ou plaque) est pesé dans l'air et dans l'eau (ou dans tout autre liquide approprié de masse
volumique connue), puis revêtu du produit à essayer, séché et pesé à nouveau dans l'air et dans le même liquide.
On en déduit la masse, le volume et par conséquent la masse volumique du revêtement sec. Le pourcentage en
volume de matières non volatiles est calculé à partir de la masse volumique du produit liquide (ISO 2811), du
pourcentage en masse de matières non volatiles et de la masse volumique du revêtement sec.
5 Appareillage et réactif
Matériel courant de laboratoire, et
5.1 , précise à 0,1 mg.
Balance analytique
Une balance à un seul plateau convient mieux et il peut être utile de remplacer le plateau de la balance par un
contrepoids étalonné, comme le montre la figure 1.
Légende
1 Fléau de la balance
2 Contrepoids étalonné
3 Disque
4 Liquide d'immersion
Figure 1 — Support spécial de balance
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ISO 3233:1998(F)
5.2 Récipients
Le choix des récipients (disque ou plaque) dépendra du type de revêtement à mesurer. Il convient d'utiliser de
préférence des disques pour les peintures de faible viscosité et les peintures diluées en vue d'une application par
pulvérisation. Des plaques peuvent être utilisées pour les revêtements thixotropes ou autres, qui peuvent être
appliqués à l'aide d'une raclette, ou pour les peintures appliquées par immersion.
5.2.1 Disque, d'environ 60 mm de diamètre et d'environ 0,7 mm d'épaisseur, avec un petit trou situé à 2 mm —
3 mm du bord.
NOTE — Un disque en acier inoxydable peut convenir mais présente le désavantage d'avoir une masse volumique
nettement supérieure à celle des revêtements liquides normaux. Il est admis d'utiliser des disques en matériau plus
léger, notamment en matière plastique [par exemple du poly(éthylène téréphtalate)], à condition qu'ils ne changent pas
de volume lorsqu'ils sont en contact avec les solvants contenus dans le produit liquide ou pendant les opérations de
chauffage et de séchage nécessaires.
5.2.2 Plaque, de dimensions (75 ± 5) mm x (120 ± 5) mm, avec un petit trou situé à 2 mm — 3 mm du côté le plus
court sur l'axe long du panneau. Une plaque comportant une extrémité pointue peut être utilisée pour les
revêtements appliqués par immersion (voir figure 2).
Des plaques en verre peuvent être utilisées, car elles sont très plates. Cependant, comme il est difficile d'y percer
un trou, il est préférable de les suspendre à un étrier ou à un berceau en grillage fin (voir figure 3). Le diamètre du fil
métallique ne doit pas être supérieur à 0,3 mm à cause des effets de la tension superficielle.
NOTE — Les plaques de cette taille peuvent être difficiles à loger dans la cage d’une balance. Des panneaux plus
petits peuvent être utilisés, à condition que la surface revêtue ne soit pas inférieure à 5 600 mm².
Dimensions en millimètres
Figure 2 — Plaque pour application par immersion
(plus petite que la plaque rectangulaire normale car elle est
revêtue des deux côtés)
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ISO 3233:1998(F)
Légende
1 Fléau de la balance
2 Contrepoids étalonné
3 Berceau en grillage
4 Plaque
5 Liquide d’immersion
Figure 3 — Berceau en grillage servant de support pour la plaque
5.3 Crochet, permettant d'accrocher le récipient à la balance pendant les pesées. Le diamètre du fil métallique
ne doit pas être supérieur à 0,3 mm à cause des effets de la tension superficielle
NOTE — Un fil de nickel-chrome 80/20, d'environ 30 mm à 40 mm de longueur, est satisfaisant.
5.4 Bécher, de dimension convenable pour immerger le récipient en laissant un espace d'au moins 10 mm, et
qui puisse être placé dans la cage de la balance.
5.5 Support, permettant de maintenir le bécher sous l'étrier de la balance
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.