IEC TS 61624:1997

RAPPORT CEI
TECHNIQUE
IEC
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
1997-04
Guide pour le développement de listes
des températures maximales autorisées
concernant les composés polymères
utilisés dans le matériel électrotechnique
Guidance on the development of lists
of maximum allowable temperatures
for polymeric compounds used
in electrotechnical equipment
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61624: 1997
Validité de la présente publication Validity of this publication

Le contenu technique des publications de la CEI est cons- The technical content of IEC publications is kept under

tamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état actuel de constant review by the IEC, thus ensuring that the content

la technique. reflects current technology.

Des renseignements relatifs à la date de reconfirmation de Information relating to the date of the reconfirmation of the

la publication sont disponibles auprès du Bureau Central de publication is available from the IEC Central Office.

la CEI.
Les renseignements relatifs à ces révisions, à l'établis- Information on the revision work, the issue of revised

sement des éditions révisées et aux amendements peuvent editions and amendments may be obtained from IEC

être obtenus auprès des Comités nationaux de la CEI et National Committees and from the following IEC

dans les documents ci-dessous: sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Publié annuellement Published yearly
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
Terminologie Terminology
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur se For general terminology, readers are referred to IEC 50:
reportera à la CEI 50: Vocabulaire Electrotechnique Inter- International Electrotechnical Vocabulary (IEV), which is
national (VEI), qui se présente sous forme de chapitres issued in the form of separate chapters each dealing
séparés traitant chacun d'un sujet défini. Des détails with a specific field. Full details of the IEV will be
complets sur le VEI peuvent être obtenus sur demande. supplied on request. See also the IEC Multilingual
Voir également le dictionnaire multilingue de la CEI. Dictionary.
Les termes et définitions figurant dans la présente publi- The terms and definitions contained in the present publi-
cation ont été soit tirés du VEI, soit spécifiquement cation have either been taken from the IEV or have been
approuvés aux fins de cette publication. specifically approved for the purpose of this publication.
Symboles graphiques et littéraux Graphical and letter symbols
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux et les For graphical symbols, and letter symbols and signs
signes d'usage général approuvés par la CEI, le lecteur approved by the IEC for general use, readers are referred to
consultera: publications:
– la CEI 27: Symboles littéraux à utiliser en – IEC 27: Letter symbols to be used in electrical
électrotechnique; technology;
– la CEI 417: Symboles graphiques utilisables – IEC 417: Graphical symbols for use on
sur le matériel. Index, relevé et compilation des equipment. Index, survey and compilation of the
feuilles individuelles; single sheets;
– la CEI 617: Symboles graphiques pour schémas; – IEC 617: Graphical symbols for diagrams;

et pour les appareils électromédicaux, and for medical electrical equipment,
– la CEI 878: Symboles graphiques pour – IEC 878: Graphical symbols for electromedical
équipements électriques en pratique médicale. equipment in medical practice.
Les symboles et signes contenus dans la présente publi- The symbols and signs contained in the present publication
cation ont été soit tirés de la CEI 27, de la CEI 417, de la have either been taken from IEC 27, IEC 417, IEC 617
CEI 617 et/ou de la CEI 878, soit spécifiquement approuvés and/or IEC 878, or have been specifically approved for the
aux fins de cette publication. purpose of this publication.
Publications de la CEI établies par le IEC publications prepared by the same
même comité d'études technical committee
L'attention du lecteur est attirée sur les listes figurant à la fin The attention of readers is drawn to the end pages of this
de cette publication, qui énumèrent les publications de la publication which list the IEC publications issued by the
CEI préparées par le comité d'études qui a établi la technical committee which has prepared the present
présente publication. publication.

RAPPORT
CEI
TECHNIQUE – TYPE 2
IEC
TECHNICAL
Première édition
REPORT – TYPE 2
First edition
1997-04
Guide pour le développement de listes
des températures maximales autorisées
concernant les composés polymères
utilisés dans le matériel électrotechnique
Guidance on the development of lists
of maximum allowable temperatures
for polymeric compounds used
in electrotechnical equipment
 IEC 1997 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée No part of this publication may be reproduced or utilized in
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique any form or by any means, electronic or mechanical, including
ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans photocopying and microfilm, without permission in writing from
l'accord écrit de l'éditeur. the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http: //www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE Q
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61624 © CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

Articles
1 Domaine d'application. 8

2 Références normatives. 8

3 Définitions. 10
4 Eléments généraux. 10
5 Listes. 18
6 Considérations sur les listes des «Températures maximales autorisées pour
les composés polymères soumis à des conditions anormales de fonctionnement». 24
Annexes
A Indication de la gamme disponible des composés thermoplastiques basés
sur la polymérisation du propylène comme seul monomère ou comme
monomère principal . 26
B Système de désignation pour les thermoplastiques . 28

61624 © IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

Clause
1 Scope. 9

2 Normative references . 9

3 Definitions . 11

4 General discussion . 11

5 Lists . 19
6 Consideration of lists for “Maximum allowable temperatures for polymeric compounds
under abnormal operating conditions” . 25
Annexes
A Indication of the available range of thermoplastic compounds based on the
polymerization of propylene as the only or main monomer. 27
B Designation system for thermoplastics . 29

– 4 – 61624 © CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

––––––––––
GUIDE POUR LE DÉVELOPPEMENT DE LISTES DES TEMPÉRATURES

MAXIMALES AUTORISÉES CONCERNANT LES COMPOSÉS POLYMÈRES
UTILISÉS DANS LE MATÉRIEL ÉLECTROTECHNIQUE

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
Internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité
national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et
non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore
étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord
entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques, représentent, dans la
mesure du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer
de façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa
responsabilité n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La tâche principale des comités d'études de la CEI est d'élaborer des Normes internationales.
Exceptionnellement, un comité d'études peut proposer la publication d'un rapport technique de
l'un des types suivants:
•  type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l'accord requis ne peut être réalisé en faveur
de la publication d'une Norme internationale;

•  type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou
lorsque, pour une raison quelconque, la possibilité d'un accord pour la publication d'une
Norme internationale peut être envisagée pour l'avenir mais pas dans l'immédiat;
•  type 3, lorsqu'un comité d'études a réuni des données de nature différente de celles qui
sont normalement publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par
exemple, des informations sur l'état de la technique.
Les rapports techniques de type 1 et 2 font l'objet d'un nouvel examen trois ans au plus tard
après leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes
internationales. Les rapports techniques de type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données qu'ils contiennent ne soient plus jugées valables ou utiles.
La CEI 61624, rapport technique du type 2, a été établie par le sous-comité 15E: Méthodes de
test, du comité d’études 15 de la CEI: Matériaux isolants.

61624 © IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

–––––––––––
GUIDANCE ON THE DEVELOPMENT OF LISTS

OF MAXIMUM ALLOWABLE TEMPERATURES
FOR POLYMERIC COMPOUNDS
USED IN ELECTROTECHNICAL EQUIPMENT

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization
comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to
promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic
fields. To this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their
preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt
with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations
liaising with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the
form of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that
sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the
subject of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. In exceptional
circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical report of one
of the following types:
• type 1, when the required support cannot be obtained for the publication of an

International Standard, despite repeated efforts;
• type 2, when the subject is still under technical development or where for any other
reason there is the future but not immediate possibility of an agreement on an International
Standard;
• type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that which
is normally published as an International Standard, for example “state of the art”.
Technical reports of types 1 and 2 are subject to review within three years of publication to
decide whether they can be transformed into International Standards. Technical reports of
type 3 do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are considered to be
no longer valid or useful.
IEC 61624, which is a technical report of type 2, has been prepared by subcommittee 15E:
Methods of test, of IEC technical committee 15: Insulating materials.

– 6 – 61624 © CEI:1997
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:

Projet de comité Rapport de vote

15E/4/CDV 15E/20A/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant

abouti à l'approbation de ce rapport technique.

Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de type 2 (conformément

au paragraphe G.4.2.2 de la partie 1 des Directives CEI/ISO comme «norme prospective

d’application provisoire» dans le domaine des composés polymères, car il est urgent d’avoir
des indications sur la meilleure façon d’utiliser les normes dans ce domaine afin de répondre à
un besoin déterminé.
Ce document ne doit pas être considéré comme une «Norme internationale». Il est proposé
pour une mise en oeuvre provisoire, dans le but de recueillir des informations et d’acquérir de
l’expérience quant à son application dans la pratique. Il est de règle d’envoyer les observations
éventuelles relatives au contenu de ce document au Bureau Central de la CEI.
Il sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2 trois ans au plus tard
après sa publication, avec la faculté d’en prolonger la validité pendant trois autres années, de
le transformer en Norme internationale ou de l’annuler.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d’information.

61624 © IEC:1997 – 7 –
The text of this technical report is based on the following documents:

Committee draft Report on voting

15E/4/CDV 15E/20A/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report can be found in the report

on voting indicated in the above table.

This document is issued in the type 2 technical report series of publications (according to

G.4.2.2 of Part 1 of the IEC/ISO Directives) as a “prospective standard for provisional

application” in the field of polymeric compounds because there is an urgent requirement for
guidance on how standards in this field should be used to meet an identified need.
This document is not to be regarded as an “International Standard”. It is proposed for
provisional application so that information and experience of its use in practice may be
gathered. Comments on the content of this document should be sent to the IEC Central Office.
A review of this type 2 technical report will be carried out not later than three years after its
publication, with the options of either extension for a further three years or conversion to an
International Standard or withdrawal.
Annexes A and B are for information only.

– 8 – 61624 © CEI:1997
GUIDE POUR LE DÉVELOPPEMENT DE LISTES DES TEMPÉRATURES

MAXIMALES AUTORISÉES CONCERNANT LES COMPOSÉS POLYMÈRES

UTILISÉS DANS LE MATÉRIEL ÉLECTROTECHNIQUE

1 Domaine d'application
Le présent rapport technique donne des orientations aux comités d'études désirant développer
des listes de températures maximales autorisées pour les composés polymères soumis à des

conditions normales et anormales de fonctionnement.
Il traite les points suivants et fait des recommandations:
a) les facteurs influençant le choix d'une méthode appropriée pour décrire les composés
polymères, en gardant en mémoire les formulations complexes de beaucoup de composés
et la très grande variété des propriétés résultantes (voir 5.1);
b) les facteurs influençant le choix des données à inclure dans les listes des températures
maximales autorisées relatives aux composés polymères soumis à des conditions normales
de fonctionnement (voir 5.2 et 5.3);
c) les listes de températures maximales autorisées des composés polymères soumis à des
conditions anormales de fonctionnement (voir article 6).
Dans ce rapport, on utilise le terme «température» même si l'on sait qu'il est de coutume
d'utiliser pour des raisons pratiques le terme «élévation de température». On peut passer de
l'un à l'autre en donnant un point de référence approprié, par exemple 25 °C.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour le présent rapport technique. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur le présent rapport
technique sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des
documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60216, Guide pour la détermination des propriétés d'endurance thermique de matériaux
isolants électriques (en cours de révision)
CEI 60335-1: 1991, Sécurité des appareils électrodomestiques et analogues – Partie 1:

Prescriptions générales
CEI 60695-2-1/0: 1994, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d'essai –
Section 1/feuille 0: Méthode d’essai au fil incandescent – Généralités
CEI 60695-2-1/1: 1994, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d'essai –
Section 1/feuille 1: Essai au fil incandescent sur produits finis et guide
CEI 60695-2-1/2: 1994, Essais relatifs aux risques du feu – Partie 2: Méthodes d'essai –
Section 1/feuille 2: Essai d’inflammabilité au fil incandescent sur matériaux
CEI 60707: 1981, Méthodes d'essai pour évaluer l'inflammabilité des matériaux isolants
électriques solides soumis à une source d'allumage
ISO 75-2: 1993, Plastiques – Détermination de la température de fléchissement sous charge –
Partie 2: Plastiques et ébonites
ISO 178: 1993, Plastiques – Détermination des propriétés en flexion

61624 © IEC:1997 – 9 –
GUIDANCE ON THE DEVELOPMENT OF LISTS

OF MAXIMUM ALLOWABLE TEMPERATURES

FOR POLYMERIC COMPOUNDS
USED IN ELECTROTECHNICAL EQUIPMENT

1 Scope
This technical report gives guidance to technical committees wishing to develop lists of
maximum allowable temperatures for polymeric compounds under normal and abnormal

operating conditions.
It discusses and makes recommendations concerning:
a) the factors which influence the choice of an appropriate method of describing polymeric
compounds, bearing in mind the complex recipes of many compounds and the resulting
wide ranging properties (see 5.1);
b) the factors which influence the selection of data for inclusion in lists of maximum
allowable temperatures for polymeric compounds under normal operating conditions (see
5.2 and 5.3);
c) lists for the maximum allowable temperatures for polymeric compounds under abnormal
operating conditions (see clause 6).
In this report the term "temperature" is used, although it is realized that it is customary to use
"temperature rise" for practical reasons. One may be converted into the other, given an
appropriate reference point, e.g. 25 °C.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this technical report. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based
on this technical report are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent
editions of the normative documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
IEC 60216, Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical insulating
materials (being revised)
IEC 60335-1: 1991, Safety of household and similar electrical appliances – Part 1: General
requirements
IEC 60695-2-1/0: 1994, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 1/sheet 0: Glow-
wire test methods – General
IEC 60695-2-1/1: 1994, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 1/sheet 1: Glow-
wire end-product test and guidance
IEC 60695-2-1/2: 1994, Fire hazard testing – Part 2: Test methods – Section 1/sheet 2: Glow-
wire flammability test on materials
IEC 60707: 1981, Methods of test for the determination of the flammability of solid electrical
insulating materials when exposed to an igniting source
ISO 75-2: 1993, Plastics – Determination of temperature of deflection under load – Part 2:
Plastics and ebonite
ISO 178: 1993, Plastics – Determination of flexural properties

– 10 – 61624 © CEI:1997
ISO 527-1: 1993, Plastiques – Détermination des propriétés en traction – Partie 1: Principes généraux

ISO 3673-1: 1980, Plastiques – Résines époxydes – Partie 1: Désignation

ISO 7391-1: 1987, Plastiques – Matériaux polycarbonates pour moulage et extrusion – Partie 1:
Désignation
3 Définitions
Pour les besoins du présent rapport technique les définitions suivantes s’appliquent.

3.1 température maximale autorisée pour les composés polymères soumis à des
conditions normales de fonctionnement: Température maximale autorisée relative à un
composé polymère particulier pour une utilisation en sécurité dans une application
électrotechnique générale quand il est utilisé dans des conditions normales de fonctionnement.
3.2 conditions normales: Conditions thermiques les plus sévères, attendues sur une longue
durée, pendant laquelle le matériel fonctionne conformément à l'utilisation envisagée.
3.3 conditions anormales: Conditions thermiques à court terme correspondant à une
sévérité excédant de manière significative celle trouvée pour des conditions normales,
survenant lors de défauts et/ou d'excès attendus de courte durée.
NOTE – Des conditions anormales peuvent exister pendant des périodes comprises entre quelques secondes et
10 h, survenant à l'occasion d'un fonctionnement sans surveillance (voir article 6).
3.4 longue durée: Période de temps de même durée que la durée de vie supposée du
matériel en fonctionnement, par exemple pour des applications domestiques, comprise entre
50 h et 8 000 h.
3.5 courte durée: Période de temps nettement inférieure à la durée de vie supposée du
matériel en fonctionnement.
3.6 applications électrotechniques générales: Utilisation d'un produit électrotechnique
dans un environnement pour lequel le type dominant de dégradation à long terme du produit
est le résultat de réactions chimiques activées thermiquement.
4 Eléments généraux
4.1 Rappel
Le monde de l'industrie des plastiques fabrique plus d'un million de composés polymères
différents, dont beaucoup trouvent leur utilisation dans les matériels électrotechniques sous
forme de constituants moulés, coulés ou usinés.

La gamme et l'étendue des conditions température/temps d'exposition pour laquelle ces
constituants peuvent être utilisés sont fonction des niveaux des caractéristiques qui ont été
retenus pour un stockage, un transport et une utilisation en sécurité. Les caractéristiques de
ces types de matériaux varient selon la durée et la température avec une rapidité de variation
également fonction de la température. Les différentes caractéristiques peuvent changer à des
rythmes différents. Fréquemment le mode d'utilisation et les conditions locales
d'environnement conduisent également à des contraintes supplémentaires ayant un effet sur la
durée de vie utile des matériaux/des pièces.
Un certain nombre de comités de la CEI ont utilisé des listes normatives de températures
maximales autorisées pour les constituants des matériaux isolants soumis à un fonctionnement
normal pendant plusieurs années avec succès et en toute sécurité. Cependant, ces listes
consistaient en données relatives à des produits manufacturés destinées à d'autres normes de
la CEI donnant des conditions limitatives d'utilisation, ou en constituants issus de systèmes
d'isolation reconnus et ayant fait leurs preuves, par exemple les bobinages de moteurs ou les
matériaux isolants de type thermodurcissable. Les matériaux isolants thermoplastiques étaient
spécifiquement exclus de ces listes.

61624 © IEC:1997 – 11 –
ISO 527-1: 1993, Plastics – Determination of tensile properties – Part 1: General principles

ISO 3673-1:1980, Plastics – Epoxide resins – Part 1: Designation

ISO 7391-1:1987, Plastics – Polycarbonate moulding and extrusion materials – Part 1: Designation.

3 Definitions
For the purpose of this technical report, the following definitions apply.

3.1 maximum allowable temperature for polymeric compounds under normal operating

conditions: The maximum allowable temperature for a specific polymeric compound for safe
use in a general electrotechnical application when used under normal operating conditions.
3.2 normal conditions: Expected most severe thermal conditions that may exist over the
long term under which the equipment operates according to its intended use.
3.3 abnormal conditions: Short-term thermal conditions, with a severity significantly
exceeding that found under normal conditions, arising from faults and/or expected short-term
abuse.
NOTE – Abnormal conditions may exist for periods ranging from a few seconds to 10 h during unattended
operation (see clause 6).
3.4 long term: A period of time of the same magnitude as the expected operational life of the
equipment, for example for household appliances, in the range 50 h to 8 000 h.
3.5 short term: A period of time that is much less than the expected operational life of the
equipment.
3.6 general electrotechnical applications: Use of an electrotechnical product in an
environment, where the predominant type of long-term degradation of the product is the result
of thermally activated chemical reactions.
4 General discussion
4.1 Background
The plastics industry worldwide manufactures upwards of one million different polymeric
compounds, many of which find use in electrotechnical equipment as moulded, cast or
machined parts.
The range and magnitude of temperature/time exposure over which these parts may be used
are dependent upon the property levels that have to be retained for safe storage, handling and
use. The properties of these types of materials change with time and temperature with the rate
of change also being dependent on temperature. The different properties may change at
different rates. Frequently the mode of use and the local environmental conditions also lead to
additional stresses which have an effect on the useful life of the materials/parts.
A number of IEC committees have used normative lists of maximum allowable temperatures for
parts made of insulating materials under normal operation for many years with apparent
success and safety. However, these lists consisted of data for either products manufactured to
other IEC standards which gave limiting conditions of use, or parts based on recognized and
proven insulation systems, for example motor windings, or insulating materials of the
thermosetting type. Thermoplastic insulating materials were specifically excluded from these
lists.
– 12 – 61624 © CEI:1997
Des pièces réalisées en matériaux thermoplastiques étaient nécessaires pour pouvoir être

testées séparément avec des exigences fondées sur les températures réelles qui avaient été

mesurées pendant un fonctionnement normal et anormal.

La question est maintenant de savoir si ces listes peuvent être étendues sans risque pour
inclure les matériaux thermoplastiques, ainsi qu'un choix plus large de types de
thermodurcissables.
Afin d'essayer de répondre à cette question et de donner une orientation, une première

exigence est de reconnaître les principales différences entre les thermodurcissables et les

polymères thermoplastiques. Les thermoplastiques peuvent être ramollis par l'action de la

chaleur de manière réversible (figure 1) et peuvent être plus affectés par des conditions

d'environnement courantes et quotidiennement normales que les matériaux de type
thermodurcissable. Ceux-ci, une fois mis en forme en tant qu'entité réticulée, ne peuvent pas
être fondus et résistent à plusieurs catégories d'environnement chimiques et courants.
Module de
torsion
50 100 150 200 250 300 Température, °C
65 93 190 204
IEC  310/97
1 Résine phénolique thermodurcissable avec charge minérale
2 Résine epoxy novolac thermodurcissable avec charge minérale
3 PMMA: Polyméthacrylate de méthyle
4 Polyamide 6
NOTE – DTUL (température de fléchissement sous charge) indiqué par "X" sur les courbes.
Figure 1 – Module de déchirement dynamique (torsion) en fonction de la température
pour des thermodurcissables et des thermoplastiques, montrant la
température de fléchissement sous charge pour 264 p.s.i. (encyclopédie
moderne des plastiques) [1]
___________
[1] Modern Plastics encyclopedia, McGraw-Hill, 1983-1984, p. 405

61624 © IEC:1997 – 13 –
Parts made from thermoplastic materials were required to be tested separately with

requirements being based on actual temperatures that had been measured during normal and

abnormal operation.
The question has now to be asked whether these lists can be safely extended to include

thermoplastic materials as well as a wider selection of thermosetting types.

In order to attempt an answer to this question and give guidance, a first requirement is to

recognize the major differences between thermosetting and thermoplastic polymers.

Thermoplastics can be softened by the action of heat in a reversible manner (figure 1) and can
be more deleteriously affected by common everyday materials than thermosetting types.

These, when once formed as cross-linked entities, cannot be melted and are resistant to

exposure to many classes of chemicals and everyday environments.
Torsion
modulus
50 100 150 200 250 300 Temperature, °C
65 93 190 204
IEC  310/97
1 Mineral filled phenolic thermoset resin
2 Mineral filled epoxy novolac thermoset resin

3 PMMA: Polymethylmethacrylate
4 Polyamide 6
NOTE – DTUL (deflection temperature under load) indicated by "X" on curves.
Figure 1 – Dynamic shear (torsion) modulus versus temperature for representative
thermosets and thermoplastics, showing deflection temperature under
load at 264 p.s.i. (Modern plastics encyclopaedia) [1]
___________
[1] Modern plastics encyclopedia, McGraw-Hill, 1983-1984, p. 405.

– 14 – 61624 © CEI:1997
Une conséquence naturelle de cette tenue est que, pour des conditions imprévues

d'échauffement ou pour des expositions imprévues à des environnements nuisibles aux

matériaux contenus dans un matériel, les pièces en thermoplastique peuvent

vraisemblablement présenter plus de risques que les constituants de type thermodurcissable.

C'est probablement la raison principale pour laquelle des températures spécifiques prévues
pour des matériaux thermoplastiques ont été exclues des listes de la CEI 60335-1.

Par conséquent, il est suggéré

a) que les listes actuelles soient allongées pour inclure une plus grande variété de

polymères thermodurcissables,
b) qu'une analyse plus fine des difficultés couvrant l'inclusion des types thermoplastiques

soit réalisée.
4.2 Thermoplastiques
4.2.1 Matériaux
Ces matériaux sont habituellement fabriqués à des températures élevées pour lesquelles la
viscosité est abaissée à une valeur appropriée au processus de mise en forme. Une grande
variété d'additifs incluant d'autres polymères peuvent être ajoutés pendant ce processus pour
adapter les propriétés du produit résultant aux exigences de l'application. Beaucoup de
polymères de base sont relativement instables à des températures moyennement élevées et la
partie du processus de transformation consiste habituellement à incorporer des stabilisants
pour donner le degré d'endurance thermique nécessaire aux applications visées.
Comme les matériaux peuvent être de nouveau ramollis, différents cycles de retraitement et de
recyclage sont réalisés, y compris la réutilisation de polymères issus de produits en fin de vie,
après des actions de tri et de broyage pouvant modifier les propriétés de manière significative.
Les copolymères, les ter-polymères, les mélanges de polymères et les alliages de polymères
sont tous utilisés en vue de réaliser des gammes de propriétés commercialement attractives et
d'améliorer le rapport qualité/prix mais, pour ce qui concerne ce rapport, tous ajoutent à la
complexité de désigner de manière adéquate et d'une façon générique un produit.
Par exemple on donne à l'annexe A une indication de la grande variété des composés à base
de propylène comme monomère principal, qui sont disponibles chez un seul fabricant de
polymère. On peut voir que la plage des contraintes de fléchissement en traction (ISO 527-1,
50 mm/min) est comprise entre 15 MPa et 101 MPa, avec les valeurs correspondant au module
de flexion (ISO 178, 10 mm/min.) comprise entre 0,95 GPa et 7,6 GPa et une température de
fléchissement sous charge (ISO 75-2 méthodes A et B, 1,8 MPa et 0,45 MPa) comprise entre
51 °C/93 °C et 153 °C/160 °C. Quelque 12 composés d'intérêt général différents sont fabriqués
pour le marché des applications domestiques, s'ajoutant à beaucoup d'autres variétés pour des
applications particulières. Ces matériaux auront des températures autorisées maximales très

largement différentes pour des conditions de fonctionnement normales.
4.2.2
Caractéristiques des polymères
Les fabricants de polymères thermoplastiques et les fournisseurs de polymères sont tenus de
donner des informations sur les propriétés de leurs produits pour aider les concepteurs de
matériel, et collaborent fréquemment au développement «d'applications spécifiques» de leurs
propriétés, mais ils ne donnent aucune garantie concernant la sécurité car les demandes des
concepteurs varient largement. Ces fournisseurs affirment que les fabricants de matériel sont
tenus de prendre cette responsabilité. En agissant ainsi, les fabricants de matériel fixent des
limites particulières aux conditions et au mode de stockage, de transport et d'utilisation.
Certains fabricants de polymère évaluent les propriétés des matériaux polymères
correspondant à des grades spécifiques, en tenant compte de l'effet des contraintes
thermiques à long terme conformément à la CEI 60216, en utilisant le critère de fin de vie

61624 © IEC:1997 – 15 –
A natural consequence of this behaviour is that under conditions of unforeseen overheating or

of unforeseen exposure to deleterious environmental materials in an equipment, thermoplastic

parts are likely to present much more of a hazard than parts made from thermosetting types. It

is suspected that this factor is the main reason why specific temperatures for thermoplastic

materials were excluded from the lists in IEC 60335-1.

Therefore, it is suggested that

a) the present lists should be extendible to include a wider range of thermosetting polymers,

and
b) a more detailed analysis of the difficulties surrounding the inclusion of thermoplastic

types should be made.
4.2 Thermoplastics
4.2.1 Materials
These materials are usually fabricated at elevated temperatures where the viscosity has fallen
to a value appropriate to the shaping process. A wide range of additives including other
polymers, may be added during that process to tailor the properties of the resulting product to
the requirements of the application. Many of the basic polymers are relatively unstable under
mildly elevated temperatures and part of the compounding process is usually to incorporate
stabilizers to give the degree of thermal endurance required in perceived applications.
As the materials can be re-softened, various cycles of reworking and re-cycling are practised,
including the re-use of polymer from end-of-life products after sorting and regrinding operations
which may change the properties in a significant manner.
Copolymers, ter-polymers, mixtures of polymers and polymeric alloys are all used in the quest
to realize commercially attractive portfolios of properties and improve the price/property ratio,
but from the aspect of this report, all add to the complexity of adequately designating a product
in a generic manner.
For example, an indication of the wide range of compounds, based on propylene as the main
monomer, that are available from one polymer manufacturer is given in annex A. It can be seen
that the tensile yield stress (ISO 527-1, 50 mm/min) ranges from 15 MPa to 101 MPa, with
corresponding figures for flexural modulus (ISO 178, 10 mm/min) being 0,95 GPa to 7,6 GPa
and temperature of deflection under load (ISO 75-2, methods A and B, 1,8 MPa and 0,45 MPa)
of 51 °C/93 °C to 153 °C/160 °C. Some 12 different general purpose compounds are made for
the domestic appliance market in addition to many specific application grades. These materials
will have widely different maximum allowable temperatures under normal operating conditions.
4.2.2 Polymer property data
Manufacturers of thermoplastic polymers and polymer suppliers do give advice on the
properties of their products to aid designers of equipment and frequently collaborate to develop
"application specific" compounds but they do not give any guarantee of safe performance
because the demands of designers vary widely. They argue that the manufacturers of
equipment have to take that responsibility. In doing so manufacturers of equipment lay down
specific limits to the conditions and manner of storage, shipping and use.
Some polymer manufacturers assess the properties of specific grades of polymeric materials
with respect to the effect of long-term thermal stresses according to IEC 60216, using stereo-
typed end-point criteria, e.g. 50 % retention of tensile strength, and/or impact strength and/or

– 16 – 61624 © CEI:1997
stéréotype, par exemple 50 % de réduction de la résistance en traction, et/ou de résistance

aux impacts, et/ou de tension de claquage. Ces données sont fréquemment contenues dans

des brochures commerciales, mais ne peuvent être appliquées à la spécification particulière ou

en fin de vie.
Cependant le protocole de la CEI 60216 a été délibérément conçu pour être un système de

base simple, destiné à permettre d'obtenir des données comparatives sur les matériaux. Les
essais sont réalisés sur des échantillons, sans contrainte additionnelle et l'environnement est
l'atmosphère de laboratoire dans un four à l'abri de la lumière, c'est-à-dire sans simulation de

l'utilisation dans un matériel, alors que des contraintes additionnelles existent, à la fois à la

mise en place et en fonctionnement.

Dès lors, l'indice de température (IT) déduit selon la CEI 60216 ne peut pas être utilisé pour
indiquer la température de travail maximale en sécurité pour un composé polymère, en raison
de l'absence de liaison spécifique entre le critère de point final choisi et les nécessités du
constituant en service. En outre, des problèmes de compatibilité avec les matériaux adjacents
et l'environnement de travail ne sont pas abordés.
D'autres fabricants de polymère évaluent les propriétés de polymère ayant un grade spécifique
en fonction de la température maximale d'utilisation par des procédures d'évaluation
comparative utilisant des matériaux de référence aux performances connues pour certains
types d'applications. Les essais relatifs effectués sur le matériau candidat et le matériau de
référence sont réalisés en utilisant des procédures de vieillissement similaires à celles de la
CEI 60216, mais le compte rendu des résultats est basé sur la performance du matériau de
référence en service, modifiée par la tenue relative des deux matériaux aux essais de
vieillissement. Des essais additionnels à court terme sont réalisés pour exposer n'importe
quelle faiblesse indue des matériaux candidats pour une gamme globale de propriétés.
Cependant, même si ces facteurs additionnels sont pris en compte, la donnée résultante est
utilisée uniquement comme guide. Les essais de performances à long terme sont encore
réalisés sur des sous-ensembles ou sur des matériels complets.
Alors que les fabricants de matériel reçoivent des conseils de la part de fabricants de
polymère, ceux-ci effectuent leurs propres séries d'essais à long terme en utilisant à la fois des
dispositifs fonctionnels, des sous-ensembles et des matériels complets comme constituant du
processus de
...