ISO 1183-2:2004
(Main)Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 2: Density gradient column method
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 2: Density gradient column method
ISO 1183-2:2004 specifies a gradient column method for the determination of the density of non-cellular moulded or extruded plastics in void-free form. Density gradient columns are columns containing a mixture of two liquids, the density in the column increasing uniformly from top to bottom.
Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires — Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique
L'SO 1183-2:2004 spécifie une méthode qui utilise une colonne à gradient pour déterminer la masse volumique des plastiques non alvéolaires, moulés ou extrudés, exempts de vides. Les colonnes à gradient de masse volumique contiennent un mélange de deux liquides, dont la masse volumique augmente uniformément du haut de la colonne vers le bas.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 1183-2
First edition
2004-07-15
Plastics — Methods for determining the
density of non-cellular plastics —
Part 2:
Density gradient column method
Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des
plastiques non alvéolaires —
Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique
Reference number
ISO 1183-2:2004(E)
©
ISO 2004
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ISO 1183-2:2004(E)
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Published in Switzerland
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ISO 1183-2:2004(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Conditioning . 2
5 Method. 2
6 Test report. 4
Annex A (informative) Liquid systems suitable for density determinations . 6
Annex B (informative) Preparation of density gradient column . 7
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ISO 1183-2:2004(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 1183-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-
chemical properties.
Together with the other parts (see below), this part of ISO 1183 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, liquid pyknometer method and titration method
Part 2: Density gradient column method
Part 3: Gas pyknometer method
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 1183-2:2004(E)
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular
plastics —
Part 2:
Density gradient column 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 gradient column method for the determination of the density of non-cellular
moulded or extruded plastics in void-free form. Density gradient columns are columns containing a mixture of
two liquids, the density in the column increasing uniformly from top to bottom.
NOTE This part of ISO 1183 is applicable to pellets as long as they are void-free. Density is frequently used to follow
variations in physical structure or composition of plastic materials. Density may also be useful in assessing the uniformity
of samples or specimens. Often the density of plastic materials will depend upon the choice of specimen preparation
method. When this is the case, precise details of the specimen preparation method will have to be included in the
appropriate material specification.
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 31-3, Quantities and units — Part 3: Mechanics
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 1183-1:2004, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion
method, liquid pyknometer method and titration method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
density
ρ
3 3 3
ratio of the mass m of a sample to its volume V (at the temperature t) expressed in kg/m , kg/dm (g/cm ), or
kg/l (g/ml)
NOTE The following terms, based upon ISO 31-3, are given here for clarification.
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ISO 1183-2:2004(E)
Table 1 — Density terms
Term Symbol Formulation Units
3
kg/m
3 3
Density ρ m/V kg/dm (g/cm )
kg/l (g/ml)
3
m /kg
3 3
Specific volume ν V/m (= 1/ρ) dm /kg (cm /g)
l/kg (ml/g)
4 Conditioning
Conditioning and testing shall be in accordance with ISO 291 or the appropriate material standard. In general,
conditioning specimens to constant temperature is not required, because the determination itself brings the
specimen to the constant temperature of the test.
Specimens which change in density during the test to such an extent that the change is greater than the
required accuracy of the density determination shall be conditioned prior to measurement in accordance with
the applicable material specification. When changes in density with time or atmospheric conditions are the
primary purpose of the measurements, the specimens shall be conditioned as described in the material
specification and, if no material specification exists, then as agreed upon by the interested parties.
5 Method
5.1 Apparatus
5.1.1 Density gradient column, consisting of a suitable graduated column, not less than 40 mm in
diameter, with a cover. The height of the column shall be compatible with the accuracy required. A graduation
interval of 1 mm for the scale on the column is normal.
5.1.2 Liquid bath, capable of being thermostatically controlled to within ± 0,1 °C or ± 0,5 °C, depending on
the sensitivity required (see Annex B).
5.1.3 Calibrated glass floats, covering the density range in which measurements are to be made and
approximately evenly distributed throughout this range.
NOTE These may be purchased from an accredited source or prepared as described in 5.4.1.
5.1.4 Balance, accurate to 0,1 mg.
5.1.5 Siphon or pipette assembly, for filling the gradient column (5.1.1), as shown in Figure B.1 or B.2, or
any other suitable device.
5.2 Immersion liquids
Required are two miscible liquids of different densities, freshly distilled in the case of pure liquids. The
densities of various liquids are given in Annex A as a guide.
The liquid with which the specimen comes into contact during the measurement shall have no effect on the
specimen.
Prepare the mixture of liquids as specified in 5.4.1.2.
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ISO 1183-2:2004(E)
5.3 Specimens
Specimens shall consist of pieces of the material cut to any convenient shape for ease of identification. The
dimensions of each piece shall be chosen to permit accurate measurement of the position of the centre of the
piece.
When cutting specimens from larger samples, care shall be taken to ensure that the characteristics of the
material are not changed due to excessive heat generation. The surface of the specimen shall be smooth and
free from cavities to minimize the entrapment of air bubbles upon immersion in the liquid, otherwise errors will
be introduced.
NOTE Specimens of less than 5 mm in diameter are normally suitable.
5.4 Procedure
5.4.1 Preparation and calibration of glass floats
5.4.1.1 The glass floats (5.1.3) may be produced by any convenient method. They shall be approximately
spherical, of diameter not greater than 5 mm and fully annealed.
5.4.1.2 To prepare the glass floats for use, prepare a series of mixtures of about 500 ml of the two
immersion liquids (5.2) covering the density range to be used in the density gradient column (5.1.1). With the
floats and column at ambient temperature, place the floats carefully into these mixtures.
Adjust selected floats to match approximately the densities of the mixtures:
a) either by rubbing the float on a glass plate covered with a thin slurry of silicon carbide of particle size le
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 1183-2
Première édition
2004-07-15
Plastiques — Méthodes de détermination
de la masse volumique des plastiques
non alvéolaires —
Partie 2:
Méthode de la colonne à gradient de
masse volumique
Plastics — Methods for determining the density of non-cellular
plastics —
Part 2: Density gradient column method
Numéro de référence
ISO 1183-2:2004(F)
©
ISO 2004
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ISO 1183-2:2004(F)
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Version française parue en 2005
Publié en Suisse
ii © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 1183-2:2004(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Conditionnement. 2
5 Méthode. 2
6 Rapport d'essai. 5
Annexe A (informative) Systèmes liquides appropriés à la détermination de la masse volumique. 6
Annexe B (informative) Préparation de la colonne à gradient de masse volumique . 7
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ISO 1183-2:2004(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 1183-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5, Propriétés
physicochimiques et par le comité technique CEN/TC 249, Plastiques.
Conjointement avec les autres parties (voir ci-dessous), la présente partie de l’ISO 1183 annule et remplace
l’ISO 1183:1987, qui a fait l’objet d’une révision technique.
L'ISO 1183 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Méthodes de
détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires:
Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage
Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique
Partie 3: Méthode utilisant un pycnomètre à gaz
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 1183-2:2004(F)
Plastiques — Méthodes de détermination de la masse
volumique des plastiques non alvéolaires —
Partie 2:
Méthode de la colonne à gradient de masse volumique
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente partie de 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 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 ISO 1183 d'établir, avant de l'utiliser, des
pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées et de déternminer l'applicabilité des restrictions
réglementaires.
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 1183 spécifie une méthode qui utilise une colonne à gradient pour déterminer la
masse volumique des plastiques non alvéolaires, moulés ou extrudés, exempts de vides. Les colonnes à
gradient de masse volumique contiennent un mélange de deux liquides, dont la masse volumique augmente
uniformément du haut de la colonne vers le bas.
NOTE La présente partie de l’ISO 1183 est applicable aux granulés exempts de vides. La masse volumique est
souvent utilisée pour suivre les variations de la structure physique ou de la composition des matières plastiques. La
masse volumique peut également se révéler utile pour évaluer l’uniformité des échantillons ou des éprouvettes. La masse
volumique des matières plastiques dépend souvent de la méthode choisie pour préparer les éprouvettes. Lorsque c’est le
cas, il y a lieu d’inclure dans les spécifications de la matière concernée des détails précis sur la méthode de préparation
des éprouvettes.
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 31-3, Grandeurs et unités — Partie 3: Mécanique
ISO 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 1183-1:2004, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non
alvéolaires — Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par
titrage
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ISO 1183-2:2004(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
masse volumique
ρ
3 3 3
rapport de la masse m d’un échantillon à son volume V (à la température t), exprimé en kg/m , kg/dm (g/cm )
ou kg/l (g/ml)
NOTE Les termes suivants, extraits de l’ISO 31-3, sont donnés ici pour éclaircissement.
Tableau 1 — Termes relatifs à la masse volumique
Terme Symbole Formule Unités
3
kg/m
3 3
Masse volumique m/V
ρ
kg/dm (g/cm )
kg/l (g/ml)
3
m /kg
3 3
Volume massique v V/m(= 1/ρ)
dm /kg (cm /g)
l/kg (ml/g)
4 Conditionnement
Le conditionnement et les essais doivent être en conformité avec l'ISO 291 ou avec la norme relative à la
matière considérée. En général, il n'est pas exigé de conditionner les éprouvettes à température constante,
car l’évaluation elle-même les porte à la température constante de l'essai.
Les éprouvettes, dont la masse volumique varie pendant l'essai à un point tel que cette variation peut
dépasser l'exactitude requise pour la détermination de la masse volumique, doivent être conditionnées avant
le mesurage, selon les spécifications applicables à la matière considérée. Lorsque les variations de la masse
volumique avec le temps ou avec les conditions atmosphériques sont le principal objet des mesurages, les
éprouvettes doivent être conditionnées conformément à la description donnée dans les spécifications relatives
à la matière et, en l'absence de toute spécification, conformément à un accord conclu entre les parties
intéressées.
5 Méthode
5.1 Appareillage
5.1.1 Colonne à gradient de masse volumique, constituée d’une colonne graduée appropriée, d’au
moins 40 mm de diamètre, avec un bouchon. La hauteur de la colonne doit être compatible avec l’exactitude
requise. Un intervalle de graduation de 1 mm sur l’échelle de la colonne est normal.
5.1.2 Bain liquide, pouvant être thermorégulé à ± 0,1 °C près ou à ± 0,5 °C près, en fonction de la
sensibilité requise (voir Annexe B).
5.1.3 Flotteurs en verre étalonnés, couvrant la plage des masses volumiques dans laquelle les
mesurages doivent être effectués et répartis à peu près régulièrement sur toute cette plage.
NOTE On peut les acheter auprès d’une source accréditée ou les préparer conformément à la description donnée en
5.4.1.
2 © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 1183-2:2004(F)
5.1.4 Balance, précise à 0,1 mg.
5.1.5 Siphon ou montage de pipettes, pour le remplissage de la colonne à gradient (5.1.1), comme
représenté sur la Figure B.1 ou B.2, ou tout autre dispositif approprié.
5.2 Liquides d’immersion
Deux liquides miscibles ayant des masses volumiques différentes et fraîchement distillés dans le cas de
liquides purs sont requis. Les masses volumiques de différents liquides sont données en Annexe A à titre
d’indication.
Le liquide avec lequel l’éprouvette est en contact pendant le mesurage ne doit avoir aucun effet sur celle-ci.
Préparer le mélange de liquides tel que spécifié en 5.4.1.2.
5.3 Éprouvettes
Les éprouvettes doivent être constituées de fragments de matière découpés selon une forme qui permette
d’en faciliter l’identification. Les dimensions de chaque fragment doivent être choisies de façon qu’il soit
possible d’en localiser exactement le centre.
Lorsque l’on découpe les éprouvettes dans de grands échantillons, on doit veiller à s’assurer que les
caractéristiques du matériau ne se modifient pas en raison d’une production de chaleur excessive. La surface
du matériau doit être lisse et exempte de cavités, afin de réduire au minimum toute rétention de bulles d’air
lors de l’immersion dans le liquide; à défaut, des erreurs seront introduites.
NOTE Des éprouvettes d’un diamètre inférieur à 5 mm conviennent en principe.
5.4 Mode opératoire
5.4.1 Préparation et étalonnage des flotteurs en verre
5.4.1.1 Les flotteurs en verre (5.1.3) peuvent être produits selon toute méthode convenable. Ils doivent
être à peu près sphériques, d’un diamètre inférieur ou égal à 5 mm et complètement recuits.
5.4.1.2 Pour préparer les flotteurs en verre en vue de leur utilisation, préparer une série de mélanges
d’environ 500 ml de deux liquides d’immersion (5.2) couvrant la plage des masses volumiques à utiliser dans
la colonne (5.1.1). Lorsque les flotteurs et la colonne sont à température ambiante, introduire les flotteurs
avec précaution dans ces mélanges.
Ajuster les flotteurs choisis de manière qu’ils correspondent à peu près aux masses volumiques des
mélanges:
a) soit en frottant le flotteur sur une plaque de verre recouverte d’une mince couche de carbure de silicium
ayant une grosseur de particules inférieure à 38 µm (400 mesh) ou d’un autre abrasif approprié;
b) soit en décapant le flotteur à l’acide fluorhydrique.
5.4.1.3 Déterminer la masse volumique exacte de chaque flotteur en verre étalonné comme indiqué
ci-dessus, en le déposant dans un mélange de deux liquides appropriés (5
...
Questions, Comments and Discussion
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