Plastics — Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC) — Part 3: Bent strip method

ISO 22088-3:2006 specifies a method for the determination of the environmental stress cracking (ESC) resistance of thermoplastics when they are subjected to a fixed flexural strain in the presence of chemical agents. ESC is indicated by the change of a suitably chosen indicative property of specimens that have been strained for a defined time in the environment. The method of test is suitable for determining the resistance of sheets and of flat test specimens, especially the sensitivity of localized surface regions of specimens, to ESC. This is essentially a ranking test and is not intended to provide data to be used for design or performance prediction. For a constant strain test, refer to ISO 22088-5. For a constant load test, refer to ISO 22088-2.

Plastiques — Détermination de la fissuration sous contrainte dans un environnement donné (ESC) — Partie 3: Méthode de l'éprouvette courbée

L'ISO 22088-3:2006 spécifie une méthode pour la détermination de la résistance de thermoplastiques à la fissuration sous contrainte dans un environnement donné (ESC) quand ils sont soumis à une contrainte de flexion constante en présence d'agents chimiques. L'ESC sera figurée par la variation d'une propriété indicative choisie de manière appropriée des éprouvettes qui ont été soumises à la contrainte pendant une durée définie dans l'environnement. La méthode d'essai convient pour déterminer la résistance de plaques et d'éprouvettes planes, en particulier la sensibilité d'une surface localisée d'éprouvettes soumises à l'ESC. Il s'agit ici essentiellement d'un essai de classement qui n'est pas destiné à fournir des données exploitables pour la conception ou des prévisions de performance. Pour un essai de déformation constante, voir l'ISO 22088-5. Pour un essai sous contrainte constante, voir l'ISO 22088-2.

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Published
Publication Date
09-Aug-2006
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
09-Oct-2009
Completion Date
19-Jun-2020
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ISO 22088-3:2006 - Plastics -- Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC)
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22088-3
First edition
2006-08-15
Plastics — Determination of resistance to
environmental stress cracking (ESC) —
Part 3:
Bent strip method
Plastiques — Détermination de la fissuration sous contrainte dans un
environnement donné (ESC) —
Partie 3: Méthode de l'éprouvette courbée
Reference number
ISO 22088-3:2006(E)
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 22088-3:2006(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2006 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 22088-3:2006(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

1 Scope ..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

4 Principle................................................................................................................................................. 4

5 Apparatus .............................................................................................................................................. 4

6 Test specimens ..................................................................................................................................... 5

6.1 Form and dimensions........................................................................................................................... 5

6.2 Preparation ............................................................................................................................................ 5

6.3 Number .................................................................................................................................................. 5

7 Conditioning and test conditions........................................................................................................ 5

7.1 Conditioning.......................................................................................................................................... 5

7.2 Test temperature................................................................................................................................... 5

7.3 Test medium.......................................................................................................................................... 5

8 Procedure .............................................................................................................................................. 5

8.1 Precautions ........................................................................................................................................... 5

8.2 Mounting the test specimens .............................................................................................................. 5

8.3 Contact with the test environment...................................................................................................... 6

8.4 Storage in contact with the test environment....................................................................................6

8.5 Determination of the indicative property............................................................................................ 7

9 Expression of results ........................................................................................................................... 7

9.1 Calculation............................................................................................................................................. 7

9.2 Graphical evaluation............................................................................................................................. 7

10 Precision................................................................................................................................................ 8

11 Test report ............................................................................................................................................. 9

Bibliography ..................................................................................................................................................... 10

© ISO 2006 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 22088-3:2006(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 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.

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.

ISO 22088-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 6, Ageing,

chemical and environmental resistance.
It cancels and replaces ISO 4599:1986, which has been technically revised.

ISO 22088 consists of the following parts, under the general title Plastics — Determination of resistance to

environmental stress cracking (ESC):
⎯ Part 1: General guidance
⎯ Part 2: Constant tensile load method (replacement of ISO 6252:1992)
⎯ Part 3: Bent strip method (replacement of ISO 4599:1986)
⎯ Part 4: Ball or pin impression method (replacement of ISO 4600:1992)
⎯ Part 5: Constant tensile deformation method (new test method)
⎯ Part 6: Slow strain rate method (new test method)
iv © ISO 2006 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22088-3:2006(E)
Plastics — Determination of resistance to environmental stress
cracking (ESC) —
Part 3:
Bent strip method
1 Scope

This part of ISO 22088 specifies a method for the determination of the environmental stress cracking (ESC)

resistance of thermoplastics when they are subjected to a fixed flexural strain in the presence of chemical

agents.

ESC is indicated by the change of a suitably chosen indicative property of specimens that have been strained

for a defined time in the environment. The method of test is suitable for determining the resistance of sheets

and of flat test specimens, especially the sensitivity of localized surface regions of specimens, to ESC.

The bent strip method is suitable for the determination of ESC caused by gases and liquids as well as solids

containing migrating substances (e.g. polymeric adhesives and materials containing plasticizers) in contact

with a specific polymer.

Preferably, this method is used to determine the ESC resistance of rigid plastics that exhibit only moderate

stress relaxation during the time of the test.

This is essentially a ranking test and is not intended to provide data to be used for design or performance

prediction.

NOTE For a constant-strain test, refer to ISO 22088-5. For a constant-load test, refer to ISO 22088-2.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application 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 178, Plastics — Determination of flexural properties

ISO 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test

ISO 527-2, Plastics — Determination of tensile properties — Part 2: Test conditions for moulding and

extrusion plastics
ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining

ISO 22088-1:2006, Plastics — Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC) — Part 1:

General guidance
© ISO 2006 – All rights reserved 1
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ISO 22088-3:2006(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
flexural strain

nominal value of the strain in the tensile surface of a flat test specimen of thickness h, bent over the segment

of a circle with radius r, calculated from the equation
ε =
2rh+
NOTE See Figure 1.
Key
1 clamps
2 test specimen: tensile surface in contact with test medium
compressive surface in contact with form
3 form
h thickness of test specimen
r radius of form
ε nominal strain in tensile surface
Figure 1 — Test specimen with defined strain in the tensile surface
3.2
strain value

one of a series of strain levels applied to successive test specimens during exposure

3.3
strain series
a number of strain values, including zero

NOTE 1 Normally, the results of the mechanical test on test specimens with zero applied strain are equivalent whether

determined in air or in a chemical test medium. If the property measured after exposure to the test medium at zero strain is

different from that after exposure in air at zero strain, embrittlement or softening by the test medium should be suspected.

In some cases, relief of stresses imparted during specimen preparation such as by injection-moulding or machining can

contribute to differences in results for stress cracking in air and another test medium.

NOTE 2 It is recommended that the test specimen for zero strain be clamped on to a flat form to prevent warping due

to the effect of the test medium.
2 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 22088-3:2006(E)
3.4
failure strain
lowest strain in the strain series at which failure is observed
3.5
indicative property

property observed to determine failure using a criterion such as those given in Table 1

3.6
ESC index

ratio of the value of failure strain determined in the test medium to that determined in the reference medium

(usually air) for the same time of exposure
Table 1 — Suggested indicative properties and failure criteria (see Note 1)
International
Indicative property Failure criterion Designation
Standard
State of surface Cracks or crazes around the tensile surface
— A1
(assessed by visual examination) edges
State of surface
— Cracks or crazes in the tensile surface A2
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22088-3
Première édition
2006-08-15
Plastiques — Détermination de la
fissuration sous contrainte dans un
environnement donné (ESC) —
Partie 3:
Méthode de l'éprouvette courbée
Plastics — Determination of resistance to environmental stress cracking
(ESC) —
Part 3: Bent strip method
Numéro de référence
ISO 22088-3:2006(F)
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 22088-3:2006(F)
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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,

veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2006

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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 22088-3:2006(F)
Sommaire Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives ........................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions............................................................................................................................ 2

4 Principe.................................................................................................................................................. 4

5 Appareillage .......................................................................................................................................... 4

6 Éprouvettes d'essai .............................................................................................................................. 5

6.1 Forme et dimensions............................................................................................................................ 5

6.2 Préparation ............................................................................................................................................ 5

6.3 Nombre .................................................................................................................................................. 5

7 Conditionnement et conditions d'essai.............................................................................................. 5

7.1 Conditionnement .................................................................................................................................. 5

7.2 Température d'essai ............................................................................................................................. 5

7.3 Milieu d'essai......................................................................................................................................... 5

8 Mode opératoire .................................................................................................................................... 5

8.1 Précautions ........................................................................................................................................... 5

8.2 Montage des éprouvettes d'essai ....................................................................................................... 6

8.3 Contact avec l'environnement d'essai................................................................................................ 6

8.4 Séjour au contact de l'environnement d'essai................................................................................... 6

8.5 Détermination de la propriété indicative ............................................................................................ 7

9 Expression des résultats ..................................................................................................................... 7

9.1 Calculs ................................................................................................................................................... 7

9.2 Représentation graphique ................................................................................................................... 7

10 Fidélité ................................................................................................................................................... 8

11 Rapport d'essai ..................................................................................................................................... 9

Bibliographie .................................................................................................................................................... 10

© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 22088-3:2006(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 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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.

L'attention est appelée 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.

L'ISO 22088-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 6,

Vieillissement et résistance aux agents chimiques et environnants.

Elle annule et remplace l'ISO 4599:1986, dont elle constitue une révision technique.

L'ISO 22088 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Détermination de

la fissuration sous contrainte dans un environnement donné (ESC):
— Partie 1: Lignes directrices générales

— Partie 2: Méthode sous contrainte de traction constante (remplace l'ISO 6252:1992)

— Partie 3: Méthode de l'éprouvette courbée (remplace l'ISO 4599:1986)

— Partie 4: Méthode par enfoncement de billes ou de goupilles (remplace l'ISO 4600:1992)

— Partie 5: Méthode de déformation en traction constante (nouvelle méthode d'essai)

— Partie 6: Méthode à vitesse de déformation lente (nouvelle méthode d'essai)
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 22088-3:2006(F)
Plastiques — Détermination de la fissuration sous contrainte
dans un environnement donné (ESC) —
Partie 3:
Méthode de l'éprouvette courbée
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 22088 spécifie une méthode pour la détermination de la résistance de

thermoplastiques à la fissuration sous contrainte dans un environnement donné (ESC), quand ils sont soumis

à une contrainte de flexion constante en présence d'agents chimiques.

L'ESC sera figurée par la variation d'une propriété indicative choisie de manière appropriée des éprouvettes

qui ont été soumises à la contrainte pendant une durée définie dans l'environnement. La méthode d'essai

convient pour déterminer la résistance de plaques et d'éprouvettes planes, en particulier la sensibilité d'une

surface localisée d'éprouvettes soumises à l'ESC.

La méthode de l'éprouvette courbée convient pour la détermination de l'ESC due aux gaz et aux liquides ainsi

que pour les solides contenant des substances pouvant migrer (par exemple des adhésifs polymériques et

des matériaux contenant des plastifiants) en contact avec un polymère spécifique.

De préférence, cette méthode est utilisée pour déterminer la résistance ESC des plastiques rigides qui ne

présentent qu'une relaxation des contraintes modérée pendant la durée de l'essai.

Il s'agit ici essentiellement d'un essai de classement qui n'est pas destiné à fournir des données exploitables

pour la conception ou des prévisions de performance.

NOTE Pour un essai de déformation constante, voir l'ISO 22088-5. Pour un essai sous contrainte constante, voir

l'ISO 22088-2.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 178, Plastiques — Détermination des propriétés en flexion

ISO 179-1, Plastiques — Détermination des caractéristiques au choc Charpy — Partie 1: Essai de choc non

instrumenté

ISO 527-2, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 2: Conditions d'essai des

plastiques pour moulage et extrusion
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage

ISO 22088-1:2006, Plastiques — Détermination de la fissuration sous contrainte dans un environnement

donné (ESC) — Partie 1: Lignes directrices générales
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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ISO 22088-3:2006(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1
déformation par flexion

valeur nominale de la déformation sur la surface de flexion d'une éprouvette plane, d'une épaisseur h,

lorsqu'elle est courbée sur le segment d'un cercle de rayon r, calculée à partir de l'équation

ε =
2rh+
NOTE Voir la Figure 1.
Légende
1 brides
2 éprouvette: surface de flexion en contact avec le milieu d'essai
surface compressée en contact avec le conformateur
3 conformateur
h épaisseur de l'éprouvette
r rayon du conformateur
ε allongement nominal dans la surface sous traction
Figure 1 — Éprouvette avec allongement défini dans la surface sous traction
3.2
échelon d'allongement

l'un d'une série de niveaux d'allongement appliqués à des éprouvettes successives pendant l'exposition

3.3
gamme d'allongement
nombre de valeurs d'échelon d'allongement, y compris zéro

NOTE 1 Normalement, les résultats de l'essai mécanique sur les éprouvettes avec échelon d'allongement nul sont

équivalents, qu'ils soient déterminés dans l'air ou dans un milieu chimique d'essai. Si la propriété mesurée après

exposition dans le milieu d'essai avec un allongement nul est différente de celle après exposition dans l'air avec un

allongement nul, une fragilisation ou un ramollissement dû au milieu d'essai doit être suspecté. Dans certains cas, la

relaxation des contraintes données pendant la préparation de l'éprouvette, comme pendant le moulage par injection ou

l'usinage, peut contribuer à des différences entre les résultats pour la fissuration sous contrainte dans l'air et dans un

autre milieu d'essai.

NOTE 2 Il est recommandé que l'éprouvette pour l'échelon d'allongement nul soit bridée sur un conformateur plan pour

prévenir un gauchissement sous l'action du milieu d'essai.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 22088-3:2006(F)
3.4
échelon d'allongement à la rupture

échelon d'allongement le plus faible dans la gamme des échelons d'allongement où la rupture est observée

3.5
propriété indicative

propriété observée pour déterminer la rupture au moyen d'un critère tel que ceux donnés dans le Tableau 1

3.6
indice ESC

rapport de la valeur d'allongement à la rupture déterminée dans le milieu d'essai à celle déterminée dans le

milieu de référence (généralement l'air) pour la même durée d'exposition

Tableau 1 — Suggestions de propriétés indicatives et de critères de rupture (voir Note 1)

Norme
Propriété indicative Critère de rupture Désignation
internationale
Qualité de la surface Fissures ou fendillements autour des arêtes de
(évaluée par examen visuel) la surface en traction
Qualité de la surface Fissures ou fendillements dans la surface de
— A2
(évaluée par examen visuel) traction
Qualité de la surface Toute autre observation; par exemple
— A3
(évaluée par examen visuel) changement de couleur et d'aspect,
Contrainte
...

Questions, Comments and Discussion

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