ISO 2782-1 Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique - Détermination de la perméabilité aux gaz - Partie 1 : Méthodes par pression différentielle

La norme « ISO 2782-1 Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique - Détermination de la perméabilité aux gaz - Partie 1 : Méthodes de pression différentielle » développée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) décrit trois méthodes pour déterminer la perméabilité aux gaz du caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique. sous différentes pressions partielles. Ces méthodes comprennent :

• Une méthode de capteur de pression (utilisant le vide) : Cette méthode est appliquée pour déterminer le taux de transmission du gaz, le coefficient de perméabilité aux gaz, le coefficient de diffusion des gaz et le coefficient de solubilité des gaz.
• Une méthode de capteur simplifiée (utilisant la pression appliquée) : Cette méthode est appliquée uniquement pour déterminer le coefficient de perméabilité aux gaz.
• Une méthode de chromatographie en phase gazeuse : Cette méthode est appliquée pour déterminer le taux de transmission des gaz et le coefficient de perméabilité aux gaz.

Ces méthodes s'appliquent aux caoutchoucs vulcanisés et thermoplastiques d'une dureté d'au moins 35 IRHD (indice international de dureté du caoutchouc) ainsi qu'aux gaz simples et aux mélanges de gaz.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

• Le taux de transmission du gaz est le nombre de moles de gaz d'essai traversant une éprouvette, par unité de surface, par unité de temps, avec une différence de pression partielle unitaire entre les deux côtés de l'éprouvette.
• Coefficient de perméabilité aux gaz, Il s'agit du nombre de moles de gaz d'essai traversant une éprouvette d'épaisseur unitaire, par unité de surface, par unité de temps, avec une différence de pression partielle unitaire entre les deux côtés de l'éprouvette.
• Le coefficient de diffusion du gaz est la quantité de gaz d'essai passant par diffusion à travers une éprouvette d'épaisseur unitaire, par unité de surface, par unité de temps, lorsqu'il existe un gradient de concentration unitaire de gaz à travers l'éprouvette.
• Le coefficient de solubilité du gaz est la concentration du gaz d'essai dans une éprouvette divisée par la pression partielle du gaz d'essai à la surface de l'éprouvette.
• La courbe de conduction gazeuse (courbe de la méthode du capteur de pression) est le tracé du changement de pression du côté basse pression de la cellule de test en fonction du temps jusqu'à ce que la conduction gazeuse atteigne un état stable.

Lors de la réalisation d'essais, l'espace d'une cellule d'essai maintenu à température constante est divisé en côtés haute pression et basse pression par une éprouvette. Le côté haute pression de la cellule est rempli de gaz test. La quantité de gaz émise par l'éprouvette vers le côté basse pression est déterminée par un capteur de pression ou un chromatographe en phase gazeuse. Dans la méthode du capteur de pression, une valeur moyenne est produite pour un mélange gazeux en mesurant le taux de transmission du gaz, le coefficient de perméabilité aux gaz, le coefficient de diffusion des gaz et le coefficient de solubilité des gaz.

Ce n'est que dans la méthode simplifiée du capteur de pression que le coefficient de perméabilité aux gaz est mesuré. Dans la méthode de chromatographie en phase gazeuse, des mesures peuvent être effectuées sur des gaz d'essai contenant de la vapeur d'eau, et il est également possible d'analyser des mélanges gazeux pour identifier les composants.

L'équipement utilisé dans la méthode des capteurs de pression comprend la cellule de test, les capteurs de pression, une chambre d'alimentation en gaz de test, une pompe à vide ainsi que la tuyauterie et les vannes associées :

• La cellule de test se compose de deux parties : le côté basse pression et le côté haute pression. Lorsqu'une éprouvette y est insérée, la zone de transmission du gaz est clairement définie. Le côté haute pression comporte un orifice d'entrée pour fournir le gaz d'essai, et un capteur de pression est connecté au côté basse pression pour détecter le changement de pression provoqué par le gaz transmis à travers l'éprouvette. Les surfaces des deux moitiés de la cellule en contact avec l'éprouvette doivent être lisses et planes pour éviter toute fuite de gaz.
• Un joint tel qu'un joint torique peut être utilisé entre ces zones et l'éprouvette, auquel cas le taux de conduction gazeuse du joint doit être nettement inférieur au taux de conduction gazeuse du matériau testé et ne doit donc pas affecter le résultat. de l'épreuve. Le matériau de la cellule de test doit être inerte vis-à-vis du gaz de test et ne doit pas absorber le gaz utilisé. Le diamètre de la zone de transmission du gaz doit être compris entre 10 mm et 150 mm, en fonction de la vitesse de transmission du gaz attendue.
• La cellule doit être équipée d’un système de chauffage pouvant élever la température jusqu’à 80 degrés. La précision de la température doit être comprise entre 40 degrés et 80 degrés plus/moins 1 degré. Des exemples de système de chauffage sont une enveloppe chauffante électrique et un four conçu pour contenir la cellule d'essai et la chambre d'alimentation en gaz d'essai.
• Le support d'éprouvette est une pièce installée du côté basse pression de la cellule d'essai pour éviter la déformation de l'éprouvette due à la différence de pression entre les côtés haute et basse pression. Tout matériau n’affectant pas le résultat du test, tel que du papier filtre ou un treillis métallique, peut être utilisé. Lorsque du papier filtre est utilisé, un papier du type utilisé en analyse chimique d'une épaisseur de 0,1 mm à 0,3 mm est recommandé, en fonction de la profondeur du côté basse pression de la cellule.
• L'un des deux capteurs de pression est un capteur capable de lire 5 Pa ou mieux pour mesurer le changement de pression du côté basse pression de la cellule de test. Un vacuomètre sans mercure, un capteur électronique à membrane ou un autre capteur approprié est utilisé comme capteur de pression. L'autre des deux capteurs de pression, capable de lire jusqu'à 1 pour cent ou mieux, est utilisé pour mesurer la pression du réservoir d'alimentation en gaz de test.
• La chambre d'alimentation en gaz de test doit fournir du gaz de test à pression constante au côté haute pression de la cellule de test. Le volume de la chambre doit être suffisant pour garantir que pendant l'essai, la chute de pression du côté haute pression due à la conduction du gaz d'essai de l'éprouvette vers le côté basse pression ne dépasse pas 1 pour cent de la pression d'essai.
• Une pompe à vide est une pompe capable d'évacuer la cellule de test jusqu'à une pression de 10 Pa ou moins.
• Un capteur de température est un capteur placé dans la cellule de test qui est utilisé pour mesurer la température de test et peut donner une lecture de 0,1 degré ou mieux.

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