ISO 23948:2023
(Main)Plastics — Intumescence properties of PVC materials and products — Test method for the measurement of expansion with the cone calorimeter
Plastics — Intumescence properties of PVC materials and products — Test method for the measurement of expansion with the cone calorimeter
This document specifies a test method for assessing the expansion of PVC materials and products during their combustion under the effect of heat radiation. This test method is also applicable to materials and products made from blends and mixtures of PVC with other polymers, such as PVC blended with a copolymer of styrene and acrylonitrile (PVC-SAN).
Plastiques — Propriétés d'intumescence des matériaux et produits en PVC — Méthode d’essai pour mesurer l’expansion à l’aide d'un calorimètre à cône
Le présent document spécifie une méthode d’essai pour évaluer l’expansion des matériaux et produits en PVC lors de leur combustion sous l’effet du rayonnement thermique. Cette méthode d’essai est également applicable aux matériaux et produits constitués de mélanges et de compositions de PVC avec d’autres polymères, tels que le PVC mélangé avec un copolymère de styrène et d’acrylonitrile (PVC-SAN).
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23948
First edition
2023-11
Plastics — Intumescence properties
of PVC materials and products —
Test method for the measurement of
expansion with the cone calorimeter
Plastiques — Propriétés d'intumescence des matériaux et produits
en PVC — Méthode d’essai pour mesurer l’expansion à l’aide d'un
calorimètre à cône
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Principle . 2
6 Test equipment .2
6.1 General . 2
6.2 Cone-shaped radiant electrical heater . 3
6.3 Heat flux control . 4
6.4 Specimen holder . 4
6.5 Heat flux meter . 5
6.6 Fume hood and exhaust duct . 5
6.7 Dimensional measuring devices . 5
7 Suitability of a product for testing .6
8 Preparation of the test specimen .6
8.1 Test specimens. 6
8.2 Conditioning of specimens . 6
9 Test environment . 6
10 Calibration .7
10.1 Heat flux meter . 7
10.2 Conical heater . 7
10.3 Timer . 7
10.4 Dimensional measurement devices . 7
11 Test procedure .7
11.1 General precautions . 7
11.2 Specimen thickness . 7
11.3 Initial preparation . 8
11.4 Determination of exposure duration . 8
11.5 Determination of the expansion rate . 8
12 Test report . 9
Annex A (informative) Guidance for the determination of the overall final thickness .10
Bibliography .12
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
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 61, Plastics, Subcommittee SC 4, Burning
behaviour.
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
Polyvinyl chloride (PVC) is an example of an intumescent material that leaves much of the original
carbon content as a solid residue. The presence of chlorine in PVC exerts its influence in two ways,
causing an increase in:
— hydrogenated char formation (meaning that less flammable decomposition products are formed);
— generating HCl, which then acts as a gas phase scavenger slowing down further reactions of
flammable products in the gas phase. [- CH – CHCl- → - CH = CH - + HCl]
The expansion formed has two positive effects regarding fire safety:
— it is a barrier between the source of heat and the unaffected polymer material leading to a reduction
of its rate of decomposition;
— it reduces the release of flammable gas.
ISO/TR 20118 provides information on fire properties of PVC materials.
The intumescent properties of PVC materials and products are likely, however, to be affected by
their exact formulation and by the use of specific chemical species (e.g. intumescent chemicals), as
processing aids or other components of the specific material. The aim of this document is to propose a
test method to characterize the intumescence properties of PVC materials and products, by using the
cone calorimeter heater as defined in standards ISO 5660-1, ISO 13927 and ISO 17554.
In this test method, the expansion of PVC materials and products is determined by the measurement of
the height increase of a specimen when exposed to the radiated heat produced by an electrical conical
heater. Intumescence is a property given to, or pre-existing in, some materials and used in fire safety as
a way to increase fire performance and protect materials or products with regard to either reaction-to-
fire or fire resistance.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 23948:2023(E)
Plastics — Intumescence properties of PVC materials
and products — Test method for the measurement of
expansion with the cone calorimeter
1 Scope
This document specifies a test method for assessing the expansion of PVC materials and products
during their combustion under the effect of heat radiation.
This test method is also applicable to materials and products made from blends and mixtures of PVC
with other polymers, such as PVC blended with a copolymer of styrene and acrylonitrile (PVC-SAN).
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 554, Standard atmospheres for conditioning and/or testing — Specifications
ISO 1043-1, Plastics — Symbols and abbreviated terms — Part 1: Basic polymers and their special
characteristics
ISO 1043-4, Plastics — Symbols and abbreviated terms — Part 4: Flame retardants
ISO 3126, Plastics piping systems — Plastics components — Determination of dimensions
ISO 5660-1, Reaction-to-fire tests — Heat release, smoke production and mass loss rate — Part 1: Heat
release rate (cone calorimeter method) and smoke production rate (dynamic measurement)
ISO 13927, Plastics — Simple heat release test using a conical radiant heater and a thermopile detector
ISO 13943, Fire safety — Vocabulary
ISO 14934-2, Fire tests — Calibration and use of heat flux meters — Part 2: Primary calibration methods
ISO 14934-3, Fire tests — Calibration and use of heat flux meters — Part 3: Secondary calibration method
ISO 17554, Reaction to fire tests — Mass loss measurement
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1043-1, ISO 1043-4, ISO 13943
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/
ISO 23948:202
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23948
Première édition
2023-11
Plastiques — Propriétés
d'intumescence des matériaux et
produits en PVC — Méthode d’essai
pour mesurer l’expansion à l’aide d'un
calorimètre à cône
Plastics — Intumescence properties of PVC materials and products
— Test method for the measurement of expansion with the cone
calorimeter
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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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 Symboles . 2
5 Principe. 2
6 Équipement d’essai . 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Dispositif conique de chauffage électrique par rayonnement. 3
6.3 Contrôle du flux thermique . 4
6.4 Support d’éprouvette . 4
6.5 Fluxmètre thermique . 5
6.6 Hotte et conduit d’évacuation . . . 5
6.7 Dispositifs de mesure des dimensions . 6
7 Aptitude du produit aux essais .6
8 Préparation de l’éprouvette .6
8.1 Éprouvettes . 6
8.2 Conditionnement des éprouvettes . 6
9 Environnement d’essai .7
10 Étalonnage . 7
10.1 Fluxmètre thermique . 7
10.2 Dispositif de chauffage conique. 7
10.3 Dispositif de mesure du temps . 7
10.4 Dispositifs de mesure des dimensions . 7
11 Mode opératoire d’essai .7
11.1 Précautions générales . 7
11.2 Épaisseur de l’éprouvette . 8
11.3 Préparation initiale . 8
11.4 Détermination de la durée d’exposition . 8
11.5 Détermination du taux d’expansion . 8
12 Rapport d’essai . 9
Annexe A (informative) Lignes directrices pour la détermination de l’épaisseur finale
globale .11
Bibliographie .13
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
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 l’ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 4,
Comportement au feu.
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 chlorure de polyvinyle (PVC) est un exemple de matériau intumescent qui laisse une grande partie
du carbone d’origine sous forme de résidu solide. La présence de chlore dans le PVC exerce son influence
de deux manières, causant une augmentation de:
— la formation de résidu charbonneux hydrogéné (ce qui signifie que moins de produits de
décomposition inflammables sont formés);
— la production de HCl, qui agit ensuite comme ignifugeant en phase gazeuse, ralentissant les réactions
ultérieures des produits inflammables dans la phase gazeuse. [- CH2 – CHCl- → - CH = CH - + HCl]
L’expansion formée a deux effets positifs en ce qui concerne la sécurité incendie:
— il s’agit d’une barrière entre la source de chaleur et le matériau polymère non affecté, qui conduit à
une réduction de son taux de décomposition;
— elle réduit la libération de gaz inflammable.
L’ISO/TR 20118 fournit des informations sur les propriétés au feu des matériaux en PVC.
Les propriétés intumescentes des matériaux et produits en PVC sont toutefois susceptibles d’être
affectées par leur formulation exacte et par l’utilisation d’espèces chimiques spécifiques (par exemple,
produits chimiques intumescents) comme les agents de procédé ou d’autres composants du matériau
spécifique. Le but du présent document est de proposer une méthode d’essai pour caractériser les
propriétés d’intumescence des matériaux et produits en PVC, en utilisant le dispositif de chauffage d’un
calorimètre à cône comme défini dans les normes ISO 5660-1, ISO 13927 et ISO 17554.
Dans cette méthode d’essai, l’expansion des matériaux et produits en PVC est déterminée par le mesurage
de l’augmentation de hauteur d’une éprouvette lorsqu’elle est exposée à une chaleur rayonnante
produite par un dispositif de chauffage électrique conique. L’intumescence est une propriété conférée
à, ou préexistante dans, certains matériaux et qui est utilisée en sécurité incendie comme une manière
d’augmenter les performances au feu et de protéger les matériaux ou produits en ce qui concerne leur
réaction au feu ou leur résistance au feu.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 23948:2023(F)
Plastiques — Propriétés d'intumescence des matériaux
et produits en PVC — Méthode d’essai pour mesurer
l’expansion à l’aide d'un calorimètre à cône
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode d’essai pour évaluer l’expansion des matériaux et produits
en PVC lors de leur combustion sous l’effet du rayonnement thermique.
Cette méthode d’essai est également applicable aux matériaux et produits constitués de mélanges et de
compositions de PVC avec d’autres polymères, tels que le PVC mélangé avec un copolymère de styrène
et d’acrylonitrile (PVC-SAN).
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 554, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d'essai — Spécifications
ISO 1043-1, Plastiques — Symboles et termes abrégés — Partie 1: Polymères de base et leurs caractéristiques
spéciales
ISO 1043-4, Plastiques — Symboles et termes abrégés — Partie 4: Ignifuges
ISO 3126, Systèmes de canalisations en plastiques — Composants en plastiques — Détermination des
dimensions
ISO 5660-1, Essais de réaction au feu — Débit calorifique, taux de dégagement de fumée et taux de perte
de masse — Partie 1: Débit calorifique (méthode au calor
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.