ISO 8130-15:2023
(Main)Coating powders — Part 15: Rheology
Coating powders — Part 15: Rheology
This document specifies methods for the determination of the rheological behaviour of a coating powder both in particulate and molten form.
Poudres pour revêtement — Partie 15: Rhéologie
Le présent document spécifie les méthodes permettant de déterminer le comportement rhéologique d’une poudre pour revêtement à la fois sous forme particulaire et sous forme fondue.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 30-Jan-2023
- Technical Committee
- ISO/TC 35/SC 9 - General test methods for paints and varnishes
- Drafting Committee
- ISO/TC 35/SC 9/WG 16 - Coating powders
- Current Stage
- 6060 - International Standard published
- Start Date
- 31-Jan-2023
- Due Date
- 27-Apr-2023
- Completion Date
- 31-Jan-2023
Overview
ISO 8130-15:2023 - Coating powders - Part 15: Rheology specifies standardized test methods to determine the rheological behaviour of coating powders both in their particulate (powder) state and in molten form. The standard defines how to measure fluidization, apparent viscosity of a fluidized bed, deaeration, cohesion strength and melt rheology using controlled rheometer-based procedures. It is intended for quality control, material characterization and process optimisation in powder coating production and application.
Key topics and technical requirements
- Scope: Methods for particulate and melt rheology of coating powders.
- Apparatus: Rheometer per ISO 3219-2 with a cylindrical cell (min. 50 mm diameter, 100 mm height). Recommended rectangular stirrer (min. 10 × 30 mm); mass flow controller for 0.05–5 l/min airflow; pressure transducer for pressure-drop measurements; disposable plate-plate geometry for melt tests.
- Sampling: Representative sampling per ISO 15528; recommended minimum sample volume for particulate rheology: 80 ml.
- Powder tests:
- Fluidization measurements performed both unstirred and stirred (airflow swept 0 → 5 l/min and back) to identify incipient and full fluidization.
- Fluidized-bed rheology: rotational speed ramp (0.1 min⁻¹ to 1 200 min⁻¹) corresponding to shear rates ~0.02 s⁻¹ to 320 s⁻¹; calculate apparent viscosity analogous to non-Newtonian fluids (dimensions per ISO 3219-2).
- Deaeration: measure pressure decay after fluidization stops.
- Cohesion strength: torque-based two-blade stirrer measurement after preconditioning; steady-state torque averaged (final data points) used for comparison.
- Melt tests: Plate-plate gap 0.5 mm, heating rate 3.5 K/min, temperature range 50 °C–180 °C, oscillatory test at 1 Hz to capture melt viscosity and gel point.
- Precision: Recommended torque accuracy: ≤1 nNm (fluidized bed) and ≤1 µNm (cohesion strength). Use fresh powder for repeatability.
Applications and who uses it
- Powder coating manufacturers and formulators - product development and stability testing.
- Quality control (QC) labs - batch acceptance and process monitoring.
- Process engineers - optimize fluidized-bed spray booths, pneumatic conveyance and storage handling.
- R&D and failure analysis - study segregation, aeration, melt flow and gelation.
- Suppliers of rheometers and test equipment - to design compliant test setups.
Related standards
- ISO 3219-1 / ISO 3219-2 - Rheometry vocabulary and general principles
- ISO 8130-14 - Coating powders vocabulary
- ISO 15528 - Sampling of paints, varnishes and raw materials
Using ISO 8130-15:2023 helps ensure consistent, reproducible rheological data for powdered coatings - improving process control, product quality and the effective application of powder coating systems.
Frequently Asked Questions
ISO 8130-15:2023 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Coating powders — Part 15: Rheology". This standard covers: This document specifies methods for the determination of the rheological behaviour of a coating powder both in particulate and molten form.
This document specifies methods for the determination of the rheological behaviour of a coating powder both in particulate and molten form.
ISO 8130-15:2023 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 87.040 - Paints and varnishes. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8130-15
First edition
2023-01
Coating powders —
Part 15:
Rheology
Poudres pour revêtement —
Partie 15: Rhéologie
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 1
4.1 Powder . 1
4.2 Melt . 1
5 Apparatus . 2
6 Sampling . 2
7 Experimental . 2
7.1 Powder measurements . 2
7.1.1 Fluidization measurements . 2
7.1.2 Fluidized bed rheology measurements . 3
7.1.3 Deaeration measurements . 3
7.1.4 Cohesion strength measurements . 3
7.2 Melt rheology measurements . 3
8 Expression of results . 3
9 Precision . 3
10 Test report . 4
Annex A (informative) Interpretation of results . 5
Bibliography .11
iii
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee
SC 9, General test methods for paints and varnishes.
A list of all parts in the ISO 8130 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
The powder coating process is dependent on several material variables, whose presence within the
powder mixture is critical for ensuring smooth operation. A precise understanding of the fluidization
behaviour is important for optimal processing parameters in the fluidized bed, during pneumatic
conveyance and the spraying process. In addition, understanding the long-term stability during storage
or behavioural change during processing can also help to improve the reuse of powder coatings.
Furthermore, melt rheology is introduced to understand the melt flow properties of a given powder
coating system, to provide information after spraying, on the powder melt viscosity and gel point. The
methods in this document can be used for quality-control and detailed studies.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8130-15:2023(E)
Coating powders —
Part 15:
Rheology
1 Scope
This document specifies methods for the determination of the rheological behaviour of a coating
powder both in particulate and molten form.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 3219-1, Rheology — Part 1: Vocabulary and symbols for rotational and oscillatory rheometry
ISO 3219-2, Rheology — Part 2: General principles of rotational and oscillatory rheometry
ISO 8130-14, Coating powders — Part 14: Vocabulary
ISO 15528, Paints, varnishes and raw materials for paints and varnishes — Sampling
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3219-1, ISO 8130-14 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
apparent viscosity
flow resistance of the fluidized powder bed
4 Principle
4.1 Powder
The different fluidization properties are determined in a rheometer. In addition to rotational speed
and torque, the airflow rate through the powder bed can be precisely controlled and the pressure drop
determined. This allows complete analysis of all fluidization parameters that influence the powder
coating process.
4.2 Melt
In order to characterize the powder in its molten form, a rheometer in accordance with ISO 3219-2 shall
be used to determine the melt and polymerization properties.
5 Apparatus
Use ordinary laboratory apparatus, together with the following.
5.1 Rheometer, in accordance with ISO 3219-2, equipped with a cylindrical measurement cell with
a minimum diameter of 50 mm and a minimum height of 100 mm, ideally transparent and coated with
conductive material to prevent electrostatic charging to maintain visibility. As a measurement system,
a rectangular stirrer of minimum of 10 mm × 30 mm measurement surface is recommended unless
otherwise specified.
For particulate measurements, a mass flow controller capable of generating an airflow from 0,05 l/min
to at least 5 l/min is connected to ensure a uniform fluidization. A pressure transducer is required if
pressure drop measurements shall be gathered.
For molten measurements, a disposable plate-plate geometry in a rheometer according to ISO 3219-2
with a heated plate and hood is advised.
5.2 Measurement geometry
For fluidization, deaeration and apparent viscosity measurements, use a profiled cylinder. Alternatively,
measure in an undisturbed bed, without any measurement system inserted.
For cohesion strength measurements, a rectangular stirrer with a minimum measurement surface of
10 mm × 30 mm is recommended.
Use of a disposable plate of at least 25 mm diameter is advised in molten measurements.
NOTE A plate of smaller diameter can give spurious results.
6 Sampling
Take a representative sample of the product under test as specified in ISO 15528.
A minimum sample volume for powder particulate rheology measurements of 80 ml is recommended.
For further measurements of the same powder, it is recommended to keep a consistent mass.
For melt rheology measurement, it is advised to fill the plate-plate gap with the excess particulate
powder, e.g. × 15 the volume, and then compress it prior to melting.
7 Experimental
7.1 Powder measurements
7.1.1 Fluidization measurements
Carry out the fluidization measurement using the profiled cylinder and perform it in two modes, i.e.
-1
unstirred and stirred, e.g. rotational speed 8 min . First, decrease the air flow from 5 l/min to 0 l/min
continuously, within a minimum of 30 s and then increase again from 0 l/min to 5 l/min.
This measurement is carried out to find the volumetric flow rate i.e. the volume of gas per time
necessary for subsequent testing, as well as the volumetric flow rates for incipient and full fluidization
of the sample.
NOTE For explanations of transitions such as incipient and full fluidization, see A.1.
The measurements shall be performed
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8130-15
Première édition
2023-01
Poudres pour revêtement —
Partie 15:
Rhéologie
Coating powders —
Part 15: Rheology
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 1
4.1 Poudre . 1
4.2 État fondu . 2
5 Appareillage . 2
6 Échantillonnage .2
7 Phase expérimentale . 3
7.1 Mesurages sur les poudres . 3
7.1.1 Mesurages de la fluidisation . 3
7.1.2 Mesurages de la rhéologie en lit fluidisé . 3
7.1.3 Mesurages de la désaération . . 3
7.1.4 Mesurages de la force de cohésion . 3
7.2 Mesurages de la rhéologie de fusion . 4
8 Expression des résultats . 4
9 Fidélité . 4
10 Rapport d’essai . 4
Annexe A (informative) Interprétation des résultats . 5
Bibliographie .11
iii
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité
SC 9, Méthodes générales d’essais des peintures et vernis.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 8130 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Le processus de revêtement de poudre dépend de plusieurs variables matérielles, dont la présence
dans le mélange de poudre est essentielle pour garantir un bon fonctionnement. Une compréhension
précise du comportement de la fluidisation est importante pour optimiser les paramètres de traitement
dans le lit fluidisé, pendant le transport pneumatique et le processus de pulvérisation. En outre, la
compréhension de la stabilité à long terme pendant le stockage ou du changement de comportement
pendant le traitement peut également contribuer à améliorer la réutilisation des revêtements de
poudre. En outre, la rhéologie de fusion est introduite pour comprendre les propriétés d’écoulement
à l’état fondu d’un système de revêtement de poudre donné, afin de fournir des informations après la
pulvérisation, sur la viscosité de la poudre à l’état fondu et le point de gélification. Les méthodes décrites
dans le présent document peuvent être utilisées pour le contrôle de la qualité et des études détaillées.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 8130-15:2023(F)
Poudres pour revêtement —
Partie 15:
Rhéologie
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les méthodes permettant de déterminer le comportement rhéologique
d’une poudre pour revêtement à la fois sous forme particulaire et sous forme fondue.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 3219-1, Rhéologie — Partie 1: Vocabulaire et symboles pour la rhéométrie rotative et oscillatoire
ISO 3219-2, Rhéologie — Partie 2: Principes généraux de la rhéométrie rotative et oscillatoire
ISO 8130-14, Poudres pour revêtement — Partie 14: Vocabulaire
ISO 15528, Peintures, vernis et matières premières pour peintures et vernis — Échantillonnage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 3219-1, l’ISO 8130-14 ainsi
que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
viscosité apparente
résistance à l’écoulement du lit de poudre fluidisé
4 Principe
4.1 Poudre
Les différentes propriétés de fluidisation sont déterminées dans un rhéomètre. Outre la vitesse
de rotation et le couple, le débit d’air à travers le lit de poudre peut être contrôlé avec précision et la
perte de charge peut être déterminée. Cela permet une analyse complète de tous les paramètres de
fluidisation qui influencent le processus de revêtement de poudre.
4.2 État fondu
Afin de caractériser la poudre sous sa forme fondue, un rhéomètre conforme à l’ISO 3219-2 doit être
utilisé pour déterminer les propriétés de fusion et de polymérisation.
5 Appareillage
Utiliser des appareils de laboratoire ordinaires, ainsi que les suivants.
5.1 Rhéomètre, conforme à l’ISO 3219-2, équipé d’une cellule de mesure cylindrique d’un diamètre
minimal de 50 mm et d’une hauteur minimale de 100 mm, idéalement transparente et revêtue d’un
matériau conducteur pour éviter la charge électrostatique et maintenir la visibilité. En tant que système
de mesurage, un agitateur rectangulaire ayant une surface de mesure minimale de 10 mm × 30 mm est
recommandé, sauf indication contraire.
Pour les mesurages des particules, un régulateur de débit massique capable de générer un débit d’air de
0,05 l/min à au moins 5 l/min est connecté pour assurer une fluidisation uniforme. Un transducteur de
pression est nécessaire si des mesurages de perte de charge doivent être effectués.
Pour les mesurages à l’état fondu, il est conseillé d’utiliser une géométrie plateau/plateau jetable dans
un rhéomètre conforme à l’ISO 3219-2 avec un plateau et un capot chauffant.
5.2 Géométrie de mesurage
Pour les mesurages de la fluidisation, de la désaération et de la viscosité apparente, utiliser un cylindre
profilé. Il est également possible d’effectuer des mesurages dans un lit non perturbé, sans qu’aucun
système de mesurage ne soit inséré.
Pour les mesurages de la force de cohésion, il est recommandé d’utiliser un agitateur rectangulaire
ayant une surface de mesurage minimale de 10 mm × 30 mm.
L’utilisation d’un plateau jetable d’au moins 25 mm de diamètre est conseillée pour les mesurages à
l’état fondu.
NOTE Un plateau de diamètre inférieur peut donner des résultats faussés.
6 Échantillonnage
Prélever un échantillon représentatif du produit soumis à essai, conformément à l’ISO 15528.
Pour le mesurage de la rhéologie d’une poudre sous forme particulaire, un volume d’échantillon
minimum de 80 ml est recommandé.
Pour les autres mesurages effectués sur la même poudre, il est recommandé de conserver une masse
constante.
Pour le mesurage de la rhéologie de fusion, il est conseillé de remplir la fente entre les plateaux avec une
quantité excessive de poudre particulaire, par exemple 15 fois le volume, puis de la compresser avant la
fusion.
7 Phase expérimentale
7.1 Mesurages sur les poudres
7.1.1 Mesurages de la fluidisation
Effectuer le mesurage de la fluidisation à l’aide du cylindre profilé en mode sans agitation et en mode
−1
avec agitation, par exemple à une vitesse de rotation de 8 min . Tout d’abord, réduire le débit d’air de
5 l/min à 0 l/min de manière continue, en l’espace de 30 s au minimum, puis l’augmenter à nouveau de
0 l/min à 5 l/min.
Ce mesurage permet de déterminer le débit volumétrique, c’est-à-dire le volume de gaz par unité
de temps nécessaire pour réaliser les essais ultérieurs, ainsi que les débits volumétriques pour la
fluidisation naissante et la fluidisation complète de l’échantillon.
NOTE Pour des explications sur les transitions telles que la fluidisation naissante et la fluidisation complète,
voir A.1.
Les mesurages doivent être effectués d’abord sans agitation, puis avec agitation.
Un transducteur de pression est nécessaire pour le mesurage de la perte de charge en effectuant un
mesurage de référence avec les mêmes paramètres dans la c
...








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