ISO 19403-2:2024

Norme
internationale
ISO 19403-2
Deuxième édition
Peintures et vernis —
2024-09
Mouillabilité —
Partie 2:
Détermination de l'énergie libre de
surface des surfaces solides par la
mesure de l'angle de contact
Paints and varnishes — Wettability —
Part 2: Determination of the surface free energy of solid surfaces
by measuring the contact angle
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2024
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
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 2
5 Appareillage et produits . 2
6 Échantillonnage . 3
7 Mode opératoire . 4
7.1 Généralités concernant le mesurage sur la goutte horizontale .4
7.1.1 Installation du système de mesure d’angle de contact .4
7.1.2 Conditions d’essai .4
7.1.3 Conditionnement des panneaux d’essai .4
7.2 Mesurage .4
7.2.1 Généralités .4
7.2.2 Méthode statique .5
7.2.3 Méthode dynamique (angle de contact progressif) .5
7.2.4 Détermination de l’angle de contact .6
8 Évaluation . 6
8.1 Généralités .6
8.2 Méthode d’Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (méthode OWRK) .7
8.3 Méthode de Wu . .8
9 Fidélité . 8
9.1 Généralités .8
9.2 Limite de répétabilité, r .8
9.3 Limite de reproductibilité, R .8
9.4 Calcul selon la méthode d’Owens-Wendt-Rabel-Kaelble .8
10 Rapport d’essai . 9
Annexe A (informative) Notes sur la pratique de mesurage . 10
Bibliographie . 14

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 propriété 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 de tels droits de brevet.
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, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 139,
Peintures et vernis, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération
technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 19403-2:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— la taille minimale des échantillons a été modifiée en 4 cm × 4 cm;
— la définition 3.1 de «angle de contact récemment avancé» a été ajoutée;
— l’utilisation de l’éthylène glycol en tant que liquide d’essai a été supprimée;
— en 7.2.1, une information sur l’angle d’inclinaison de la caméra a été ajoutée;
— les références normatives ont été mises à jour.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19403 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/members.html.

iv
Norme internationale ISO 19403-2:2024(fr)
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 2:
Détermination de l'énergie libre de surface des surfaces
solides par la mesure de l'angle de contact
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode d’essai permettant de mesurer l’angle de contact afin de
déterminer l’énergie libre de surface d’une surface solide. Cette méthode peut être utilisée pour la
caractérisation de subjectiles et revêtements.
NOTE 1 La détermination de l’énergie libre de surface de polymères et de revêtements se fait de préférence
[3],[4],[5]
conformément à la méthode d’Owens, Wendt, Rabel et Kaelble ou à la méthode de Wu.
NOTE 2 L’homogénéité morphologique et chimique influe sur les résultats des mesurages. Les modes opératoires
indiqués dans le présent document s’appuient sur les dernières techniques connues employant la méthode de
projection de la goutte dans la pénombre. Les autres méthodes ne sont pas exclues.
Le mesurage de l’angle de contact sur des poudres ne fait pas partie du présent document.
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 4618, Peintures et vernis — Vocabulaire
ISO 19403-1:2022, Peintures et vernis — Mouillabilité — Partie 1: Vocabulaire et principes généraux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 4618 et de l’ISO 19403-1 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
angle de contact récemment avancé
angle de contact d’une gouttelette au repos après que la ligne de contact des trois phases a avancé sur une
surface qui était précédemment sèche
Note 1 à l'article: L’angle de contact récemment avancé n’est pas défini sur le plan thermodynamique.

4 Principe
Un minimum de trois gouttes d’au moins deux liquides d’essai sont dosées sur la surface plane d’une
éprouvette. L’angle de contact est mesuré pour chaque goutte. Les angles de contact moyens de chaque
liquide, leurs tensions de surface, ainsi que de leurs fractions polaire et dispersive permettent de calculer
l’énergie libre de surface du solide à l’aide d’un modèle approprié, divisé en fractions polaire et dispersive.
5 Appareillage et produits
Un appareillage courant de laboratoire doit être utilisé, conjointement avec ce qui suit.
5.1 Système de mesure d’angle de contact, c’est-à-dire, n’importe quel appareil de mesure d’angle de
contact à la pointe de la technologie, de préférence avec capture et analyse d’image numérique pour mesurer
l’angle de contact. La Figure 1 donne un exemple schématique de système de mesure d’angle de contact.
Légende
1 source de lumière
2 porte-éprouvette
3 microseringue graduée ou système de dosage de liquide par aiguille à pression
4 système optique
5 écran
NOTE 1 Le système de capture d’image est orienté de manière à pouvoir utiliser le rapport de résolution d’image
optimal (rapport largeur/hauteur).
NOTE 2 L’appareil utilisé peut différer du schéma au niveau du trajet de la lumière et de la disposition des éléments.
Figure 1 — Schéma d’un système de mesure d’angle de contact
5.2 Unité de dosage qui permet d’appliquer avec précision des gouttes de l’ordre du microlitre sur
la surface. Il convient qu’elle facilite le dépôt d’une goutte garantissant que l’un des angles de contact
(tel que décrit dans l’ISO19403-1:2022, 3.1.9) peut être évalué de manière reproductible. L’angle de contact
récemment avancé après le dépôt d’une goutte de liquide par une aiguille est le moins influencé par l’homme
et est donc recommandé.
5.3 Liquides d’essai, dont au moins deux de ceux suggérés dans le Tableau 1. Le niveau de pureté des
liquides d’essai doit au moins correspondre à une «qualité analytique». L’eau doit présenter une tension de

surface d’au moins 71,5 mN/m en conditions normales de laboratoire, c’est-à-dire (23 ± 2) °C et (50 ± 5) %
d’hygrométrie relative.
Il est recommandé de mesurer la tension de surface des liquides à utiliser conformément à l’ISO19403-3.
Le Tableau 1 donne des recommandations de valeurs de tension de surface, σ , tirées de la littérature. Il
l
est également possible d’utiliser comme valeur de référence, une valeur de tension de surface mesurée de
manière individuelle. Selon l’expérience, il convient que la valeur mesurée ne s’écarte pas de plus de ±2 % de
la valeur indiquée dans la littérature ou de la valeur déterminée de manière individuelle.
Les liquides d’essai ne doivent pas altérer physiquement ou chimiquement la surface. Les liquides d’essai
doivent être choisis de manière à présenter une différence aussi grande que possible dans les parties polaire
et dispersive de la tension superficielle.
La fraction polaire d’au moins un liquide d’essai doit être supérieure à 0 mN/m (voir Tableau 1).
Si seuls deux liquides d’essai sont utilisés, il est recommandé d’utiliser de l’eau et du di-iodométhane.
NOTE Les valeurs du Tableau 1 se réfèrent à une température de mesure de 25 °C. Dans le cas de mesurages sous
atmosphère normale (voir 7.1.2), aucun écart significatif ne peut être présumé.
Tableau 1 — Liquides d’essai suggérés
Liquide d’essai Tension de surface Fraction dispersive Fraction polaire Source
d p
σ
l σ
σ
l
l
mN/m
mN/m
mN/m
Eau 72,8 21,8 51,0 Référence [6]
a
Di-iodométhane 50,8 50,8 0,0 Référence [6]
1,2,3-propanetriol
63,4 37,0 26,4 Référence [6]
(glycérol)
Hexadécane 27,6 27,6 0,0 Référence [6]
b
1- bromo-naphtalène 44,6 44,6 0,0 Référence [6]
Alcool benzylique 38,9 29,0 9,9 Référence [6]
Décaline
30,6 30,6 0,0 Référence [6]
(mélange d’isomères)
cis-Décaline 32,2 32,2 0,0 ISO 19403-3
trans-Décaline 29,9 29,9 0,0 ISO 19403-3
a
Le di-iodométhane est relativement instable et jaunit en peu de temps sous l’effet de la libération d’iode. Le di-iodo-
méthane fait gonfler et dissout un grand nombre de plastiques et de revêtements organiques. Le di-iodométhane réagit
avec les métaux couramment rencontrés (le magnésium, par exemple).
b
Le 1-bromo-naphtalène réagit avec les métaux couramment rencontrés (le magnésium, par exemple).
Le 1-bromo-naphtalène a tendance à faire gonfler et à dissoudre les composés de masse moléculaire élevée.
6 Échantillonnage
Prélever un échantillon représentatif du subjectile à soumettre à essai. Les échantillons ne doivent pas être
contaminés avant le mesurage.
Il convient, de préférence, que les échantillons aient une taille minimale de 4 cm × 4 cm.
Voir également l’Annexe A.
7 Mode opératoire
7.1 Généralités concernant le mesurage sur la goutte horizontale
7.1.1 Installation du système de mesure d’angle de contact
Choisir l’emplacement du système de mesure d’angle de contact afin qu’il ne soit pas exposé:
— à des vibrations;
— à de forts courants d’air (provoqués par une climatisation, par exemple); et
— à une exposition intense à la lumière extérieure (fenêtres, lumière vive, par exemple).
Aligner horizontalement le système de mesure d’angle de contact.
7.1.2 Conditions d’essai
Effectuer l’essai à une température de (23 ± 2) °C et à une hygrométrie relative de (50 ± 5) % (voir l’ISO 3270)
et veiller à ce que tous les produits d’essai soient à cette température.
7.1.3 Conditionnement des panneaux d’essai
Sauf indication contraire, conditionner les panneaux d’essai à une température de (23 ± 2) °C et à une
hygrométrie relative de (50 ± 5) % pendant une durée minimale de 16 h avant les essais. Réaliser les essais
immédiatement après le conditionnement.
NOTE D’autres paramètres de conditionnement peuvent être nécessaires si la surface de l’échantillon pour essai
change d’état chimique à 50 % d’hygrométrie relative.
7.2 Mesurage
7.2.1 Généralités
Placer sur le porte-éprouvette une éprouvette de préférence plate de la surface à mesurer. Régler le porte-
éprouvette de façon que la surface de l’éprouvette soit alignée horizontalement et située dans la moitié
inférieure de l’image.
Incliner la caméra de l’arrière vers l’avant pour voir le point de contact. Il convient que l’angle d’inclinaison de
la caméra soit compris entre 0° et 4°. L’inclinaison permet de mieux voir le reflet de la goutte et de détecter
plus facilement et avec précision la ligne de base.
Remplir le système de dosage avec le liquide choisi. Veiller à ce que le remplissage n’occasionne aucune
contamination ou bulle d’air.
Régler le système de manière à obtenir une image ayant une luminosité et un contraste suffisants
(tenir compte des spécifications du fabricant).
NOTE Il peut être raisonnable de soumettre à essai les modes opératoires des composants optiques à l’aide
d’images de gouttes bidimensionnelles. Ces images de référence sont généralement disponibles auprès des fabricants
d’instruments.
Déplacer l’aiguille vers le bord supérieur de l’image et réaliser la mise au point. Régler le zoom de l’appareil
de mesure d’angle de contact de façon que la largeur du contour de la goutte occupe les deux tiers de la
largeur de l’image.
Avant et pendant le mesurage, aucune transformation mutuelle ne doit se produire entre les substances du
liquide d’essai et les produits de la surface.

7.2.2 Méthode statique
Positionner l’aiguille de dosage à environ 3 mm à 6 mm au-dessus de la surface de l’éprouvette. Doser la goutte
de façon que son volume soit compris entre 2 µl et 6 µl, en fonction du liquide choisi (pour le di-iodométhane,
entre 1 µl et 3 µl).
Appliquer une goutte de liquide d’essai sur la surface (voir Figure 2).
NOTE 1 Le contact entre la goutte et la surface solide peut être obtenu soit en «abaissant» l’aiguille qui dépose la
goutte, soit en relevant le plateau sur lequel repose l’éprouvette pour «ramasser» la goutte.
a) Goutte sur la canule b) Transfert de la goutte c) Goutte sur la surface
Légende
1 canule
2 liquide d’essai
3 surface de l’éprouvette
Figure 2 — Dépôt de la goutte par abaissement de la canule ou élévation du plateau porte-
éprouvette
Aligner la ligne de base de façon à ce qu’elle passe par les points des trois phases de la goutte.
Commencer à mesurer l’angle de contact dans les 5 s suivant la fin du dosage.
Il convient d’utiliser la méthode statique uniquement lorsque les liquides d’essai ne modifient pas la surface
de l’échantillon d’essai.
NOTE 2 Sur les surfaces à faible énergie, il est possible que la goutte ne se détache pas complètement de l’aiguille.
7.2.3 Méthode dynamique (angle de contact progressif)
Choisir la distance entre l’aiguille de dosage et la surface de façon à réduire autant que possible l’influence
sur le contour attendu de la goutte.
NOTE 1 Il est possible d’appliquer, en guise de première recommandation pour la distance entre l’aiguille et la
surface de l’éprouvette, un écart correspondant à une fois et demie le diamètre de l’aiguille.
Réduire le plus possible la remontée du liquide sur l’aiguille, en particulier aux faibles angles de contact, en
utilisant si nécessaire une aiguille dont le matériau est peu mouillable.
Choisir la vitesse de dosage la plus lente possible, de sorte que l’angle de contact de la goutte soit aussi proche
que possible de l’angle de contact d
...

Date: 2024-10-10
ISO/TC 35/SC 9/GT 30
Secrétariat: BSI
Deuxième édition
2024-09
Peintures et vernis — Mouillabilité —
Partie 2:
Détermination de l’énergiel'énergie libre de surface des surfaces
solides par la mesure de l’anglel'angle de contact
Paints and varnishes — Wettability —
Part 2: Determination of the surface free energy of solid surfaces by measuring the contact angle
ICS: 87.040
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvreoeuvre, 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 postaleCP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, GenèveGeneva
Tel.: Phone: + 41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
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Website: www.iso.org
Publié en Suisse
© ISO 2024 – Tous droits réservés
iii
ISO/DIS 19403-2:2023(F2024(fr)
Sommaire Page
Avant-propos . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage et produits . 2
6 Échantillonnage . 4
7 Mode opératoire . 4
7.1 Généralités concernant le mesurage sur la goutte horizontale . 4
7.2 Mesurage . 5
8 Évaluation . 7
8.1 Généralités . 7
8.2 Méthode d’Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (méthode OWRK) . 7
8.3 Méthode de Wu . 8
9 Fidélité . 9
9.1 Généralités . 9
9.2 Limite de répétabilité, r . 9
9.3 Limite de reproductibilité, R . 9
9.4 Calcul selon la méthode d’Owens-Wendt-Rabel-Kaelble . 9
10 Rapport d’essai . 10
Annexe A (informative) Notes sur la pratique de mesurage . 12
Bibliographie . 16

Avant-propos . iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage et produits . 2
6 Échantillonnage . 4
7 Mode opératoire . 4
7.1 Généralités concernant le mesurage sur la goutte horizontale . 4
7.1.1 Installation du système de mesure d’angle de contact . 4
iv © ISO 2023 – Tous droits réservés
iv
7.1.2 Conditions d’essai . 4
7.1.3 Conditionnement des panneaux d’essai . 4
7.2 Mesurage . 4
7.2.1 Généralités . 4
7.2.2 Méthode statique . 5
7.2.3 Méthode dynamique (angle de contact progressif) . 6
7.2.4 Détermination de l’angle de contact . 6
8 Évaluation . 7
8.1 Généralités . 7
8.2 Méthode d’Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (méthode OWRK) . 7
8.3 Méthode de Wu . 8
9 Fidélité . 9
9.1 Généralités . 9
9.2 Limite de répétabilité, r . 9
9.3 Limite de reproductibilité, R . 9
9.4 Calcul selon la méthode d’Owens-Wendt-Rabel-Kaelble . 10
10 Rapport d’essai . 10
Annexe A (informative) Notes sur la pratique de mesurage . 12
Bibliographie . 16
© ISO 2024 – Tous droits réservés
v
ISO/DIS 19403-2:2023(F2024(fr)
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 propriété 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.www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de brevet.
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-proposwww.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, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 139,
Peintures et vernis, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération
technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 19403--2:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— — la taille minimale des échantillons a été modifiée en 4 cm × 4 cm;
— — la définition 3.1définition 3.1 de «angle de contact récemment avancé» a été ajoutée;
— — l’utilisation de l’éthylène glycol en tant que liquide d’essai a été supprimée;
— — en 7.2.1,7.2.1, une information sur l’angle d’inclinaison de la caméra a été ajoutée;
— — les références normatives ont été mises à jour.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19403 se trouve sur le site web de l’ISO.
vi © ISO 2023 – Tous droits réservés
vi
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document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.www.iso.org/members.html.
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vii
Norme internationale ISO 19403-2:2024(fr)

Peintures et vernis — Mouillabilité — —
Partie 2:
Détermination de l’énergiel'énergie libre de surface des surfaces
solides par la mesure de l’anglel'angle de contact
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode d’essai permettant de mesurer l’angle de contact afin de
déterminer l’énergie libre de surface d’une surface solide. Cette méthode peut être utilisée pour la
caractérisation de subjectiles et revêtements.
NOTE 1 La détermination de l’énergie libre de surface de polymères et de revêtements se fait de préférence
[3],[4],[5][3],[4],[5]
conformément à la méthode d’Owens, Wendt, Rabel et Kaelble ou à la méthode de Wu.
NOTE 2 L’homogénéité morphologique et chimique influe sur les résultats des mesurages. Les modes opératoires
indiqués dans le présent document s’appuient sur les dernières techniques connues employant la méthode de projection
de la goutte dans la pénombre. Les autres méthodes ne sont pas exclues.
Le mesurage de l’angle de contact sur des poudres ne fait pas partie du présent document.
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 4618, Peintures et vernis — Vocabulaire
ISO 19403-1:2022, Peintures et vernis — Mouillabilité — Partie 1: Vocabulaire et principes
généraux
ISO 4618, Peintures et vernis — Vocabulaire
ISO 19403-1:2022, Peintures et vernis — Mouillabilité — Partie 1: Vocabulaire et principes généraux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 4618 et de l’ISO 19403--1 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/obphttps://www.iso.org/obp
ISO/DIS 19403-2:2023(F2024(fr)
— — IEC Electropedia: disponible à
l’adresse https://www.electropedia.org/https://www.electropedia.org/
3.1 3.1
angle de contact récemment avancé
angle de contact d’une gouttelette au repos après que la ligne de contact des trois phases a avancé sur une
surface qui était précédemment sèche
Note 1 à l’article: à l'article: L’angle de contact récemment avancé n’est pas défini sur le plan thermodynamique.
4 Principe
Un minimum de trois gouttes d’au moins deux liquides d’essai sont dosées sur la surface plane d’une
éprouvette. L’angle de contact est mesuré pour chaque goutte. Les angles de contact moyens de chaque liquide,
leurs tensions de surface, ainsi que de leurs fractions polaire et dispersive permettent de calculer l’énergie
libre de surface du solide à l’aide d’un modèle approprié, divisé en fractions polaire et dispersive.
5 Appareillage et produits
Un appareillage courant de laboratoire doit être utilisé, conjointement avec ce qui suit.
5.1 5.1 Système de mesure d’angle de contact, c’est-à-dire, n’importe quel appareil de mesure
d’angle de contact à la pointe de la technologie, de préférence avec capture et analyse d’image numérique pour
mesurer l’angle de contact. La Figure 1La Figure 1 donne un exemple schématique de système de mesure
d’angle de contact.
19403_ed2fig1.EPS
Légende
1 source de lumière
2 porte-éprouvette
3 microseringue graduée ou système de dosage de liquide par aiguille à pression
4 système optique
5 écran
NOTE 1 Le système de capture d’image est orienté de manière à pouvoir utiliser le rapport de résolution d’image
optimal (rapport largeur/hauteur).
2 © ISO 2023 – Tous droits réservés
NOTE 2 L’appareil utilisé peut différer du schéma au niveau du trajet de la lumière et de la disposition des éléments.
Figure 1 — Schéma d’un système de mesure d’angle de contact
5.2 5.2 Unité de dosage qui permet d’appliquer avec précision des gouttes de l’ordre du microlitre
sur la surface. Il convient qu’elle facilite le dépôt d’une goutte garantissant que l’un des angles de contact
(tel que décrit dans l’ISO19403-1:2022, 3.1.9) peut être évalué de manière reproductible. L’angle de contact
récemment avancé après le dépôt d’une goutte de liquide par une aiguille est le moins influencé par l’homme
et est donc recommandé.
5.3 5.3 Liquides d’essai, dont au moins deux de ceux suggérés dans le Tableau 1.Tableau 1. Le
niveau de pureté des liquides d’essai doit au moins correspondre à une «qualité analytique». L’eau doit
présenter une tension de surface d’au moins 71,5 mN/m en conditions normales de laboratoire, c’est-à-dire
(23 ± 2) °C et (50 ± 5) % d’hygrométrie relative.
Il est recommandé de mesurer la tension de surface des liquides à utiliser conformément à l’ISO19403-3. Le
Tableau 1Le Tableau 1 donne des recommandations de valeurs de tension de surface, σ , tirées de la
l
littérature. Il est également possible d’utiliser comme valeur de référence, une valeur de tension de surface
mesurée de manière individuelle. Selon l’expérience, il convient que la valeur mesurée ne s’écarte pas de plus
de ±2 % de la valeur indiquée dans la littérature ou de la valeur déterminée de manière individuelle.
Les liquides d’essai ne doivent pas altérer physiquement ou chimiquement la surface. Les liquides d’essai
doivent être choisis de manière à présenter une différence aussi grande que possible dans les parties polaire
et dispersive de la tension superficielle.
La fraction polaire d’au moins un liquide d’essai doit être supérieure à 0 mN/m (voir Tableau 1).Tableau 1).
Si seuls deux liquides d’essai sont utilisés, il est recommandé d’utiliser de l’eau et du di-iodométhane.
NOTE Les valeurs du Tableau 1Tableau 1 se réfèrent à une température de mesure de 25 °C. Dans le cas de
mesurages sous atmosphère normale (voir 7.1.2),7.1.2), aucun écart significatif ne peut être présumé.
Tableau 1 — Liquides d’essai suggérés
Liquide d’essai Tension de surface Fraction dispersive Fraction polaire Source
d
σ p
l
σ σ
l
l
𝜎𝜎 d p
l
𝜎𝜎
𝜎𝜎
l
l
mN/m
mN/m
mN/m
Eau 72,8 21,8 51,0 Référence [6][6]
a
Di-iodométhane 50,8 50,8 0,0 Référence [6][6]
1,2,3-propanetriol
63,4 37,0 26,4 Référence [6][6]
(glycérol)
Hexadécane 27,6 27,6 0,0 Référence [6][6]
b
1- bromo-naphtalène 44,6 44,6 0,0 Référence [6][6]
Alcool benzylique 38,9 29,0 9,9 Référence [6][6]
Décaline
30,6 30,6 0,0 Référence [6][6]
(mélange d’isomères)
cis-Décaline 32,2 32,2 0,0 ISO 19403--3
trans-Décaline 29,9 29,9 0,0 ISO 19403--3
© ISO 2024 – Tous droits réservés
ISO/DIS 19403-2:2023(F2024(fr)
Liquide d’essai Tension de surface Fraction dispersive Fraction polaire Source
d p
σ
l σ
σ
l
l
𝜎𝜎
d p
l
𝜎𝜎
l 𝜎𝜎
l
mN/m
mN/m
mN/m
a
Le di-iodométhane est relativement instable et jaunit en peu de temps sous l’effet de la libération d’iode. Le di-
iodométhane fait gonfler et dissout un grand nombre de plastiques et de revêtements organiques. Le di-
iodométhane réagit avec les métaux couramment rencontrés (le magnésium, par exemple).
b
Le 1-bromo-naphtalène réagit avec les métaux couramment rencontrés (le magnésium, par exemple).
Le 1-bromo-naphtalène a tendance à faire gonfler et à dissoudre les composés de masse moléculaire élevée.
6 Échantillonnage
Prélever un échantillon représentatif du subjectile à soumettre à essai. Les échantillons ne doivent pas être
contaminés avant le mesurage.
Il convient, de préférence, que les échantillons aient une taille minimale de 4 cm × 4 cm.
Voir également l’Annexe A.l’Annexe A.
7 Mode opératoire
7.1 Généralités concernant le mesurage sur la goutte horizontale
7.1.1 Installation du système de mesure d’angle de contact
Choisir l’emplacement du système de mesure d’angle de contact afin qu’il ne soit pas exposé:
— — à des vibrations;
— — à de forts courants d’air (provoqués par une climatisation, par exemple); et
— — à une exposition intense à la lumière extérieure (fenêtres, lumière vive, par exemple).
Aligner horizontalement le système de mesure d’angle de contact.
7.1.2 Conditions d’essai
Effectuer l’essai à une température de (23 ± 2) °C et à une hygrométrie relative de (50 ± 5) % (voir l’ISO 3270)
et veiller à ce que tous les produits d’essai soient à cette température.
7.1.3 Conditionnement des panneaux d’essai
Sauf indication contraire, conditionner les panneaux d’essai à une température de (23 ± 2) °C et à une
hygrométrie relative de (50 ± 5) % pendant une durée minimale de 16 h avant les essais. Réaliser les essais
immédiatement après le conditionnement.
NOTE D’autres paramètres de conditionnement peuvent être nécessaires si la surface de l’échantillon pour essai
change d’état chimique à 50 % d’hygrométrie relative.
4 © ISO 2023 – Tous droits réservés
7.2 Mesurage
7.2.1 Généralités
Placer sur le porte-éprouvette une éprouvette de préférence plate de la surface à mesurer. Régler le porte-
éprouvette de façon que la surface de l’éprouvette soit alignée horizontalement et située dans la moitié
inférieure de l’image.
Incliner la caméra de l’arrière vers l’avant pour voir le point de contact. Il convient que l’angle d’inclinaison de
la caméra soit compris entre 0° et 4°. L’inclinaison permet de mieux voir le reflet de la goutte et de détecter
plus facilement et avec précision la ligne de base.
Remplir le système de dosage avec le liquide choisi. Veiller à ce que le remplissage n’occasionne aucune
contamination ou bulle d’air.
Régler le système de manière à obtenir une image ayant une luminosité et un contraste suffisants
(tenir compte des spécifications du fabricant).
NOTE Il peut être raisonnable de soumettre à essai les modes opératoires des composants optiques à l’aide d’images
de gouttes bidimensionnelles. Ces images de référence sont généralement disponibles auprès des fabricants
d’instruments.
Déplacer l’aiguille vers le bord supérieur de l’image et réaliser la mise au point. Régler le zoom de l’appareil
de mesure d’angle de contact de façon que la largeur du contour de la goutte occupe les deux tiers de la largeur
de l’image.
Avant et pendant le mesurage, aucune transformation mutuelle ne doit se produire entre les substances du
liquide d’essai et les produits de la surface.
7.2.2 Méthode statique
Positionner l’aiguille de dosage à environ 3 mm à 6 mm au-dessus de la surface de l’éprouvette. Doser la goutte
de façon que son volume soit compris entre 2 µl et 6 µl, en fonction du liquide choisi (pour le di-iodométhane,
entre 1 µl et 3 µl).
Appliquer une goutte de liquide d’essai sur la surface (voir Figure 2).Figure 2).
NOTE 1 Le contact entre la goutte et la surface solide peut être obtenu soit en «abaissant» l’aiguille qui dépose la
goutte, soit en relevant le plateau sur lequel repose l’éprouvette pour «ramasser» la goutte.
19403_ed2fig2a.EPS 19403_ed2fig2b.EPS 19403_ed2fig2c.EPS

a) Goutte sur la canule b) Transfert de la goutte c) Goutte sur la surface
Légende
1 canule
2 liquide d’essai
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ISO/DIS 19403-2:2023(F2024(fr)
3 surface de l’éprouvette
Figure 2 — Dépôt de la goutte par abaissement de la canule ou élévation du plateau porte-éprouvette
Aligner la ligne de base de façon à ce qu’elle passe par les points des t
...