SIST ISO 877:1996

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 877:1996
01-junij-1996
3ROLPHUQLPDWHULDOL0HWRGHL]SRVWDYHQHSRVUHGQLPYUHPHQVNLPYSOLYRP
YUHPHQVNLPYSOLYRP]GQHYQRVYHWORERILOWULUDQRVNR]LVWHNORLQSRVSHãHQR
VWDUDQMH]GQHYQRVYHWORERRMDþDQR]]UFDOLSR)UHVQHOX
Plastics -- Methods of exposure to direct weathering, to weathering using glass-filtered
daylight, and to intensified weathering by daylight using Fresnel mirrors
Plastiques -- Méthodes d'exposition directe aux intempéries, ou d'exposition indirecte
sous verre, et à la lumière du jour intensifiée par des miroirs de Fresnel
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 877:1994
ICS:
83.080.01 Polimerni materiali na Plastics in general
splošno
SIST ISO 877:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 877:1996

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SIST ISO 877:1996
INTERNATIONAL
ISO
STANDARD 877
Second edition
1994-08-15
Plastics - Methods of exposure to direct
weathering, to weathering using
glass-filtered daylight, and to intensified
weathering by daylight using Fresnel
mirrors
Plas tiques - Mbhodes d ’exposition directe aux intemperies, ou
d ’exposition indirecte sous verre, et 8 Ia lumikre du jour in tensifibe par des
miroirs de Fresnel
Reference number
ISO 877:1994(E)

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SIST ISO 877:1996
ISO 877:1994(E)
Contents
Page
1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Definitions .,.,. 2
4 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
5 Apparatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
8
6 Test specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~. 9
7 Test conditions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
8 Exposure stages
12
9 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..,.,................................................,.,.,... 13
10 Expression of results
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
11 Test report
Annexes
A Use of dyed blue wo01 references to measure light dosage 16
B Classification of climates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Bibliography pertaining to Method C (accelerated weathering using
C
Fresnel mirrors) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii

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SIST ISO 877:1996
0 ISO
ISO 877:1994(E)
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. Esch 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 877 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 6, Ageing, chemica/ and environ-
mental resis tance.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 877:1976),
which has been technically revised.
Annex A forms an integral part of this International Standard. Annexes B
and C are for information only.
. . .
Ill

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SIST ISO 877:1996
ISO 877:1994(E) 0 ISO
Introduction
Outdoor-exposure tests of the type specified in this International Standard
are needed to evaluate the Performance of plastics when exposed to
daylight. The results of such tests should be regarded only as an indication
of the effect of exposure to direct weathering (Method A), or to indirect
weathering using glass-filtered daylight (Method B) or to intensified day-
light (Method C) by the methods described. Results obtained after ex-
posure for a given time may not be comparable to those obtained after
other exposures of equal time using the Same method. When identical
materials are exposed at different times for extended periods of several
years, they generally show comparable behaviour after equal-exposure in-
tervals. However, even in long-term tests, the results may be affected by
the season in which the tests are started. This is particularly true when
exposure tests are performed in accordance with Method C, using the
Fresnel-reflecting concentrators described in this International Standard.
Fresnel-reflecting concentrators of the type described in Method C, which
employ solar radiation as the Source of ultraviolet light, are utilized to pro-
vide accelerated outdoor-exposure testing of many plastics materials.
However, some plastics materials, especially those that may tend to be
comparatively moisture-sensitive, may not exhibit losses in certain
properties at the same rate as in outdoor, natura1 exposures.
The results of short-term outdoor-exposure tests tan give an indication of
the relative outdoor Performance, but should not be used to predict the
absolute long-term Performance of a material. Even results of tests carried
out for longer than 24 months tan show an effect of the season in which
the exposure was started. Comparisons of non-full-year exposure will ex-
hibit seasonal effects.
A System of classifying and characterizing climates in different Parts of the
world is given in annex B.
lt is noted that the test method Chosen is usually designed to expose the
material to the most severe conditions associated with any particular cli-
mate. lt should, therefore, be borne in mind that the severity of exposure
in actual use is, in most cases, likely to be less than that specified in this
International Standard, and allowance should be made accordingly when
interpreting the results. For example, vertical exposure at 90” from the
horizontal is considerably less severe in its effects on plastics than near-
horizontal exposure, particularly in tropical regions, where the sun is most
powerful at high zenith angles.
Polar-facing surfaces are much less likely to be degraded than equator-
facing surfaces because they are less exposed to solar radiation. However,
the fact that they may remain wet for longer periods may be of signifi-
cance for materials affected by moisture.

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SIST ISO 877:1996
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 877:1994(E)
Methods of exposure to direct weathering,
Plastics -
to weathering using glass-filtered daylight, and to
intensified weathering by daylight using Fresnel
mirrors
Method C exposures to Method B exposures, the
1 Scope
glass or other transparent materials used as filters
should be identical. Exposure results being compared
This International Standard specifies methods of ex-
should be for ultraviolet radiant exposure levels that
posing plastics to solar radiation, either by direct ex-
agree closely with each other.
posure to natura1 weathering (Method A), to indirect
solar radiation by modification of its spectral distribu-
This International Standard also specifies methods for
tion with glass to simulate ageing of plastics behind
determining radiation dosage. The methods are appli-
building or automotive window glass (Method B), or
cable to plastics materials of all kinds and to products
to solar radiation intensified by the use of Fresnel
and portions of products.
mirrors to achieve acceleration of the weathering
processes (Method C). The purpose is to assess
NOTE 1 For the determination of changes in properties
changes produced after specified stages of such ex-
after exposure, see ISO 4582.
posures.
This International Standard specifies the general re-
quirements for the apparatus and operating pro- 2 Normative references
cedures for using the test methods described.
Although this International Standard does not include The following Standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
direct weathering using black-box test fixtures, atten-
of this International Standard. At the time of publica-
tion is drawn to this method of exposure testing of
tion, the editions indicated were valid. All Standards
materials under conditions simulating their end-use
are subject to revision, and Parties to agreements
temperatures?
based on this International Standard are encouraged
Methods B and C exclude the effects of weathering
to investigate the possibility of applying the most re-
influences such as wind and rain, although the
cent editions of the Standards indicated below.
Method C apparatus used to produce intensified solar
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
radiation is equipped to provide moisture in the form
rently valid International Standards.
of water Spray.
ISO 105-AOl :-*), Textiles - Tests for colour fastness
When comparing the results of exposure using
- Part AO?: General principles of testing.
Method C with results using Methods A and B, dif-
ferences in specimen temperatures, ultraviolet radiant ISO 105-AO29 993, Textiles - Tests for colour fast-
ness -
exposure levels and moisture deposition should be Part AO2 Grey scale for assessing Change in
taken into account. Additionally, when comparing colour.
1) ASTM G 7-89, Standard practice for atmospheric environmental exposure testing of nonmetallic materials and ASTM
D 4141-82 (reapproved 1987), Standard practice for conducting accelerated outdoof exposure tests of coatings.
2) To be published. (Revision of ISO 105-AO1:1989)

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SIST ISO 877:1996
ISO 877:1994(E) 0 ISO
ISO 105-BOI :1989, Textiles - Tests for colour fast- 3.4 natura1 weathering: Long-term exposure of
ness - Part BOI: Colour fastness to light: Daylight. materials to the elements, usually conducted on
fixed-angle or seasonally adjusted racks (see ASTM
ISO 291: 1977, Plastics - Standard atmospheres for
G 7-89 ”).
conditioning and tes ting.
These exposures are used to assess the effects of
environmental factors on various functional and
ISO 293: 1986, Plastics - Compression moulding test
decorative Parameters of interest.
specimens of thermoplastic ma terials.
ISO 294: 1975, Plastics - Injection moulding test 3.5 pyrheliometer: Radiometer used to measure
specimens of thermoplastic ma terials. the direct (beam) solar irradiance incident on a surface
normal to the sun ’s rays.
ISO 2557-1: 1989, Plastics - Amorphous thermoplas-
tics - Preparation of test specimens with a specified 3.6 pyranometer: Radiometer used to measure the
maximum reversion - Part 1: Bars. total solar radiant energy incident upon a surface per
unit time per unit area.
ISO 2818:1994, Plastics - Prepara tion 0 f test speci-
The energy measured includes direct and diffuse
mens by machining.
radiant energy as weil as radiant energy reflected
ISO 3167:1993, Plastics - Multipurpose test speci- from the background.
mens.
4 Principle
- Determination of changes
i SO 4582: 1980, Plas tics
in colour and variations in properties after exposure to
Spetimens or, if required, sheets or other shapes
daylight under glass, natura/ weathering or artificial
.
from which specimens tan be tut, are exposed to di-
Irgh t .
rect natura1 daylight, or to window glass-filtered day-
light, or to intensified sunlight using a Fresnel-mirror
ISO 4892:1981, Plastics - Methods of exposure to
concentrator, as specified. After the prescribed ex-
laboratory light sources.
posure interval, the specimen(s) are removed from
exposure and tested for changes in Optical, mech-
WMO, Guide to meteorological instruments and
anical or other properties of interest. The exposure
methods of Observation, WM0 No. 8, Fifth Edition,
Stage may be a given interval of time, or may be ex-
World Meteorological Organization, Geneva, 1983.
pressed in terms of a given total solar or solar-
ultraviolet-radiation dosage. The latter is preferred
whenever the main objective of the exposure is to
3 Definitions
determine resistance to light ageing, since it mini-
mizes the effect of variations in the quality and inten-
For the purposes o f this International Standard, the
sity of solar radiation with climate, location and time.
wing definitions
follo
aPPlY.
Methods of assessing the radiation dosage may
3.1 direct (beam) solar radiation: Solar flux, com-
comprise one or more of the following:
ing from a small solid angle centred on the sun ’s disc,
incident on a surface perpendicular to the axis of that
- instrumental means of measuring irradiance, and
solid angle.
means for integration to give the light dosage over
a period of time;
Convention dictates that the plane angle of direct
radiation is about 6 ”.
- evaluation of physical Standards which Change in
colour or in other weil-defined properties upon ex-
3.2 direct weathering; direct exposure: By con-
posure to light, the degree of Change indicating the
radiation,
vention, weathering (or exposure) due to
light dosage.
incident on a surface, which is unmodified by either
transmission through transparent materia s or re-
Unless otherwise specified, test pieces for the deter-
flection by mirrors.
mination of Change in colour and Change in mech-
anical properties are exposed in an unstrained state.
33 . Fresnel-reflector System: Flat mirrors arranged
in an array such that they reflect onto a target having Climatic conditions and variations thereof during the
an illuminated area which simulates the shape and test are monitored and reported with other conditions
of exposure.
size of the flat mirror.

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SIST ISO 877:1996
0 ISO ISO 877:1994(E)
5.2 Fixture for exposure testing using
5 Apparatus
Method A
The design of the rack shall be suited to the types of
pieces being tested, but for many purposes a flat
5.1 General requirements
frame mounted on a support is suitable. This frame
shall consist of rails of approved timber or other ap-
Exposure equipment consisting essentially of an ap-
proved materials to which the test specimens them-
propriate test rack shall be used. The rack, holders
selves, or suitable specimen holders, may be secured.
and other fixtures shall be made from inert materials
The test fixture may be adjustable with respect to
that will not affect the test results. Noncorrosive alu-
both solar altitude (i.e. tilt) and azimuth.
minium alloy, stainless steel or ceramics have been
found suitable. Certain timbers that have been suit-
ably impregnated with preservatives such as copper-
chromium-arsenic mixtures or that have been shown
not to interact with exposure tests may be used.
Materials having thermal properties which differ from
5.3 Fixture for exposure testing using
these materials may give different results. Copper or
Method B
zinc or their alloys, iron or steels other than stainless
steels, galvanized or plated metals or timbers other
The test fixture consists of either a test rack, or
than those above should not be used in the vicinity
open-bottomed box, with a framed lid of appropriate
of the test specimens.
window, Windscreen or automotive side-window
When installed, the racks employed in test methods glass. The enclosure shall be equipped with a rack
A and B shall be capable of providing the desired an- that is positioned in a plane parallel to that of the glass
gle of inclination (see 7.1), and shall be such that no cover, on which specimens may be mounted directly
Portion of the test pieces shall be closer than 0,5 m or in suitable holders. The test fixture may be adjust-
to the ground or to any other obstruction. Spetimens
able with respect to both solar altitude (i.e. tilt) and
may be mounted directly on the rack, or in suitable
azimuth. A schematic of an acceptable under-glass
holders which are then affixed to the rack. Mounting
exposure case is shown in figure 1.
fixtures shall be secure, but should apply as little
stress as possible to the specimens, and should per-
Sufficient space between the lid and the rack is
mit shrinkage, expansion or warping to occur without necessary to ensure adequate Ventilation; a minimum
constraint, so far as possible. of 75 mm has been found suitable. To minimize
shadows, the usable-exposure area under the glass
If backing is necessary to support the test pieces or
shall be limited to the area of the glass cover with di-
to simulate special end-use conditions, such backing
mensions reduced by the distance from the cover to
shall be of inert material. Spetimens that require
the specimens.
support to prevent sagging of the test piece, but do
not require backing to elevate the temperature, or re-
The glass used for the lid shall be flat, uniformly
quire no “solid” backing, should be supported with
transparent and without defects. For exposure testing
fine-Strand wire netting, or slit-expanded aluminium
under building-window glass, Single-strength glass of
or stainless steel backing.
2 mm to 3 mm thickness having a transmittance of
approximately 90 % at wavelengths in the visible
NOTE 2 For tests on finished products, it is rec-
range of the spectrum from 370 nm and 830 nm and
ommended that, wherever possible, the fixtures should
a transmittance of less than 1 % at wavelengths of
closely simulate those used in practice.
300 nm to 310 nm and shorter, is recommended. To
maintain these characteristics, it is usually necessary
lt is essential that the condition of the apparatus used
to replace the glass at intervals of not more than two
in the two indirect-exposure methods (Methods B and
years.
C) be monitored to ensure that spectrum-modifying
changes do not occur on ageing. For this reason the
Other types of glass or glazing materials may be used
spectral transmittance of the glass for Method B test,
as agreed upon by the interested Parties.
and the specular spectral reflectance of the mirror
System for Method C tests, must be periodically
NOTE 3 Exposure under glass may give rise to different
measured. Alternatively, the glass or the mirrors
results compared to exposure to the open atmosphere be-
should be periodically replaced in their respective ap- Cause of a differente in spectral distribution and a differente
between under-glass and open-air temperature.
paratus.

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SIST ISO 877:1996
0 ISO
ISO 877:1994(E)
The test machine ’s effective target area is slightly less
5.4 Apparatus for exposure testing using
than the dimensions of the mirrors used, and is typi-
Method C
cally 130 mm x 1 400 mm. The mirrors shall pos-
sess a high specular spectral reflectance in the
The test fixture is a Fresnel-reflecting concentrator
device comprising 10 flat mirrors that focus direct ultraviolet and visible wavelength regions from
solar radiation onto an air-cooled Sample area. The 295 nm to 700 nm. The mirrors shall be adjusted such
mirrors shall be arranged to simulate tangents to a that the nonuniformity of intensified solar radiation in
parabolic trough such that they reflect sunlight uni- the target plane is less than 5 %. The mirrors em-
formly onto the specimens mounted in the target ployed on Fresnel-reflector test machines shall be flat
and shall have a specular spectral reflectance of
area. An essentially complete description of the ap-
65 % or greater at 310 nm wavelength.3)
paratus is given in documentation cited in annex C.
A schematic of the device is shown in figure2.
The apparatus shall be provided with a mounting area
The test machines are usually deployed with their
for affixing a removable Optical-mirror Sample having
axes oriented in a north-South direction such that the
a minimum area of 25 mm*. The essential require-
mirror System faces the equator. The opposite polar-
ment is that the Optical-mirror specimen be manufac-
facing end is altitude-adjustable to account for
tured from the same batch and lot as the mirror
seasonal variations in solar altitude at zenith.
stock-material used to irradiate the target Sample
area. The Optical-mirror Sample is mounted simul-
The plane of the mirror System shall be maintained
taneously with the mirrors used to irradiate the sam-
at a near-normal orientation to the beam component
ple area, and its specular spectral reflectance shall be
of solar radiation by a sun-tracking mechanism. The
periodically measured.
consists of two
tracking mechanism usually
photoreceptor cells that are installed on top of the
NOTE 4 The degree of weathering acceleration provided
wind tunnel such that they face the sun. A “T”
by the apparatus is greatest when operated in dry, desert
shadow maker is mounted above the cells so that
or high altitude climates.
one-half of each cell is equally illuminated when the
machine is in focus. As one cell receives more solar
Water sprayed on the specimen shall be free of silica
radiation than the other, the balance is disturbed and
(less than 0,Ol mg/litre) and contain less than
a Signal is furnished through a null-operated d.c.
20 mg/litre total solids. Distillation or demineralization
amplifier to a reversible motor which then adjusts the
of the water may be required. All material which
machine to maintain focus.
Comes into contact with specimen Spray water shall
be of a nature that will not contaminate the water.4)
An alternative approach is to use a computer-
controlled tracking System that adjusts the azimuth
The test machines shall be equipped with a mech-
and altitude with respect to the sun throughout the
anism for delivery of water Spray to the samples dur-
year. Alternatively, a clock drive that maintains the
ing irradiation. Use of specific Spray cycles relates to
device ’s azimuthal Position with respect to the sun
the end-use application of the plastics material.
may also be used.
3) This tan be measured using ASTM E 903-82 (1988). Test method for solar absorptance, reflectance, and transmittance of
materials using integrakg spheres, or an equivalent method.
4) A Hach Model SI-7 low-range silica test kit may be used. This information is given for the convenience o-f usess of this
nfji-9@&
Eqjb&nt I-)lf4@JV1,c9 f-qEy be tisecl
International Standard and does no% constitute an er:dorsenxr:2 b ‘; BSC cf ?he o:odi:ict
i
if they c=an be shown ts lead ts the sa-m results

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SIST ISO 877:1996
ISO 877:1994(E)
Dimensions in miliimetres
Fran ie leaving a free area of
865 x 560
holes
N
S
E
(Northern hemisphere)
- Typical exposure case for weathering of plastics using glass-filtered daylight
Figure 1

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SIST ISO 877:1996
ISO 877:1994(E)
J M
A Air Plenum I Gear box, azimuth drive
B Air blower J
Air flow switch
C Rotor assembly K
Water Spray nozzle
D Turntable assembly L
Clutch disc, elev drive
E A-frame assembly M Solar cells/shadow hat
F Mirror N Sample protection door
G Gear box, elev drive 0 Door release mechanism
H Control box P Air deflector
a) Schematic of machine

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SIST ISO 877:1996
ISO 877:1994(E)
Sun
Air Plenum (end view)
-7
Target board
Test specimen
Centre of gravity SkY
-\ radia tion
and rotation
Mirror bed
b) Schematic of Optical System
Figure 2 - Fresnel reflecting concentrator accelerated weathering machine
5.5.1.2 Pyrheliometers
5.5 Apparatus for measurement of climatic
factors
Pyrheliometers shall meet or exceed the require-
ments for a first class instrument as defined by the
World Meteorological Organization (WMO). In addi-
5.5.1 Apparatus for measurement of solar
tion, pyrheliometers shall be calibrated at least annu-
radiation
ally, and their calibration factors shall likewise be
traceable to the world radiometric reference (WRR).
5.5.1 .l Pyranometers
5.5.1.3 Total ultraviolet radiometers (TUVRs)
Pyranometers shall meet or exceed the requirements
for a second class instrument as defined by the World
When used to define exposure stages, TUVRs shall
Meteorological Organization (WMO). In addition,
have a bandpass that maximizes the acceptance of
pyranometers shall be calibrated at least annually, and
radiation in the 300 nm and 400 nm wavelength re-
their calibration factor shall be traceable to the world
gion, and they shall be cosine-corrected to include ul-
radiometric reference (WRR) (see the WM0 Guide, traviolet sky radiation. Commercially available TUVRs
chapter 9). require semi-annual calibration Checks if they are de-
7

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SIST ISO 877:1996
0 ISO
ISO 877:1994(E)
ployed between 40” north and 40” South latitudes by the User. For preparation of test specimens, use
(annual calibrations are satisfactory if deployed out- ISO 293, ISO 294, ISO 2557-1 and ISO 3167, as ap-
side this band). propriate.
If the material to be tested is in the form of an
5.5.1.4 Narrow-band ultraviolet radiometers
extrusion, moulding, sheet, etc., test specimens may
(NBUVRs)
be prepared from the materials either before or after
exposure, depending on the specific requirements of
When used to define exposure stages, NBUVRs shall
the tests and the nature of the material. For example,
be cosine-corrected if used in conjunction with either
materials which embrittle markedly on weathering
natura1 fixed angles or glass-filtered exposures; they
shall be exposed in the form in which they are to be
shall possess an acceptance angle that exceeds the
tested, since subsequent machining is difficult; on the
mirror system ’s effective field-of-view if used in con-
other hand, materials such as laminates, which may
junction with intensified solar-radiation exposure test-
delaminate at the edges, should be exposed in sheet
ing using a Fresnel-reflecting concentrator. In either
form and the specimens should be tut after exposure.
case, they shall be calibrated at least every six
months, or more often if required to ensure stability
NOTE 6 For the preparation of test specimens by ma-
of their instrument constants.
chining, see ISO 2818.
5.5.2 Dyed blue wool references
When the behaviour of a specific type of article is to
be established, the article itself should be exposed
When used to define exposure Stages, blue wool ref-
wherever possible. Such articles or portions large
erences shall be used in conformance with
enough for test purposes shall be exposed as they
ISO 105BOI (see annex A).
are. In cases where pieces of material are exposed
and test specimens tut from them afterwards, the
5.5.3 Other climate-measuring instruments
exposed weathered surface shall not be removed.
Instrumentation required for the measurement of air
Test specimens tut from exposed sheet shall be
temperature, Sample temperature, relative humidity,
taken from sheet at least 20 mm from the edge, and
rainfall, wet time and sunshine hours shall be appro-
from fixtures holding the material, or from supports
priate to the exposure method used, and shall be
that are not intended to simulate the conditions of
agreed upon between the Parties involves.
exposure of the materials in Service. Under no cir-
cumstances shall any of the material be removed
NOTE 5 Time-of-wetness measurements are usually de-
from the front exposed face during the test specimen
termined by methods that employ galvanic cells, or similar
preparation.
“electrical” means.5)
Only test pieces of similar dimensions and having ap-
proximately the Same exposed areas shall be com-
6 Test specimen
pared.
6.1 Form and preparation
62 . Number of test specimens
The di
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 877
Deuxième édition
1994-08-15
- Méthodes d’exposition
Plastiques
directe aux intempéries, ou d’exposition
indirecte sous verre, et à la lumière du jour
intensifiée par des miroirs de Fresnel
P/as tics - Methods of exposure to direct weathering, to weathering
using glass-filtered daylight, and to intensified weathering by daylight
using Fresnel mirrors
Num&o de référence
ISO 877:1994(F)

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ISO 877: 1994(F)
Sommaire
Page
1
Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
1
Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Appareillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Éprouvette
10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conditions d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Niveaux d’exposition
13
Mode opératoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
10 Expression des resultats
16
II Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
A Emploi des tissus références de laine teints en bleu pour mesurer la
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
quantité d’énergie lumineuse
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
B Classification des climats
C Bibliographie se rapportant à la méthode C (vieillissement accéléré
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
avec concentrateur à miroirs de Fresnel)
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii

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@J ISO ISO 877:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comité membre interessé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 877 a éte élaborée par le comité technique
lSO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 6; Vieillissement et résistance aux
agents chimiques et environnants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 877:1976), dont elle constitue une révision technique.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B et C sont données uniquement à titre d’information.
. . .
111

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ISO 877:1994(F) 0 ISO
Introduction
Les essais d’exposition a l’extérieur, du type prescrit dans la présente
Norme internationale, sont nécessaires pour évaluer les performances des
plastiques quand ils sont exposes à la lumière solaire. II convient de ne
considerer les résultats de ces essais que comme des indications relatives
aux effets de l’exposition directe aux intempéries (méthode A) ou de
l’exposition indirecte aux intempéries en utilisant la lumière du jour filtrée
par du verre (méthode B), ou la lumiere du jour intensifiee (méthode C),
suivant les méthodes décrites. Les résultats obtenus après une exposition
durant un laps de temps donne peuvent ne pas être comparables a ceux
recueillis après d’autres expositions de durée égale utilisant la même
méthode. Des matériaux identiques exposes a différentes périodes pen-
dant plusieurs années présentent généralement des comportements
comparables aprés des intervalles d’exposition égaux. Cependant, même
en ce qui concerne les essais a long terme, les resultats peuvent être in-
fluencés par la saison à laquelle les essais ont été commencés. Cela est
particulièrement vrai lorsque les essais ont été conduits conformément à
la méthode C utilisant les concentrateurs réfléchissants de Fresnel décrits
dans la présente Norme internationale.
Des concentrateurs réfléchissants de Fresnel du type décrit dans la mé-
thode C, utilisant le rayonnement comme source de rayonnement ultra-
violet solaire, sont employés pour soumettre la plupart des matériaux
plastiques à des essais d’exposition a l’extérieur, selon des méthodes ac-
célérées.
Certains plastiques, en particulier ceux qui ont tendance à être rela-
tivement sensibles a l’humidité, peuvent néanmoins ne pas afficher de
dégradations de certaines de leurs propriétés, a la même vitesse que lors
d’expositions naturelles à l’extérieur.
Les résultats d’essais d’exposition à court terme a l’extérieur peuvent
fournir une indication des performances relatives à l’extérieur, mais il
convient de ne pas les utiliser pour prédire les performances absolues à
long terme d’un matériau. Les résultats des essais effectués durant une
période inférieure à 24 mois peuvent dépendre de la saison à laquelle ils
ont été commencés. La comparaison d’essais de durée inférieure à un an
montrera un effet de saisonnalité.
Un système de classification et de caractérisation des climats dans diver-
ses parties du monde est donné dans l’annexe B.
II est a noter, par ailleurs, que la méthode d’essai choisie prescrit habi-
tuellement une exposition du matériau aux conditions les plus sévères
liées à un climat particulier. II convient donc de souligner que la sévérité
de l’exposition dans des conditions d’utilisation réelle est, dans la plupart
des cas, moindre que celle prescrite dans la présente Norme internatio-
nale, et de tenir compte de ce fait lors de l’interprétation des résultats.
Par exemple, les effets d’une exposition verticale à 90” par rapport à I’ho-
rizontale sont considérablement moins sévères que ceux engendrés par
iv

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0 ISO
ISO 877:1994(F)
une exposition pratiquement horizontale, en particulier dans les régions
tropicales où le soleil est extrêmement fort lorsqu’il est au zénith.
Les surfaces tournées vers le pôle sont beaucoup moins susceptibles
d’être dégradées que les surfaces orientées vers l’équateur car elles sont
moins exposées au rayonnement solaire. Cependant, le fait qu’elles res-
tent humides pendant de longues périodes peut avoir de l’importance pour
les matériaux sensibles a l’humidité.

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Page blanche

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NORME INTERNATIONALE 8 ISO ISO 877:1994(F)
- Méthodes d’exposition directe aux
Plastiques
intempéries, ou d’exposition indirecte sous verre, et à
la lumière du jour intensifiée par des miroirs de Fresnel
différences de températures d’éprouvette, de niveaux
1 Domaine d’application
d’exposition au rayonnement ultraviolet et de dépôts
d’humidité. En outre, lorsqu’on compare les expo-
sitions selon la méthode C avec celles selon la mé-
La présente Norme internationale prescrit des mé-
thode B, il y a lieu que les verres ou autres matériaux
thodes d’exposition des plastiques au rayonnement
transparents utilisés comme filtres soient identiques.
solaire en procédant à une exposition directe aux in-
II est recommandé que les résultats d’exposition à
tempéries naturelles (méthode A), au rayonnement
comparer soient obtenus pour des niveaux d’expo-
solaire indirect en modifiant sa répartition spectrale
sition au rayonnement ultraviolet proches l’un de
avec du verre pour simuler le vieillissement des plas-
l’autre.
tiques derrière du verre à vitrage automobile ou du
verre employé dans le bâtiment (méthode B), ou au La présente Norme internationale prescrit également
rayonnement solaire intensifié par des miroirs de des méthodes de détermination de la quantité de
Fresnel afin d’obtenir une accélération des processus rayonnement. Les méthodes sont applicables aux
de vieillissement (méthode C). L’objectif consiste à plastiques de tous types et aux produits et parties de
évaluer les changements induits par de telles expo- produits.
sitions à des niveaux prescrits.
NOTE 1 En ce qui concerne la détermination des chan-
gements de propriétés après exposition, se reporter à
La présente Norme internationale prescrit les exi-
I’ISO 4582.
gences générales pour l’appareillage et les modes
opératoires pour l’utilisation des méthodes d’essais
décrites. Bien qu’elle ne traite pas des méthodes
d’exposition directe utilisant des configurations d’es-
2 Références normatives
sai prescrivant l’emploi de boîtes noires, il convient
de prêter attention à cette méthode d’essai d’expo-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
sition des matériaux dans des conditions simulant leur
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
température lors de leur utilisation finale?
tuent des dispositions valables pour la présente
Les méthodes B et C ne comprennent pas les effets Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
des influences climatiques telles que le vent et la
norme est sujette à révision et les parties prenantes
pluie, bien que l’appareillage de la méthode C utilisé
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
pour intensifier soit doté de dispositifs fournissant de
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
l’humidité par vaporisation d’eau.
quer les éditions les plus récentes des normes
En comparant les résultats d’exposition obtenus en indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
utilisant la méthode C avec ceux obtenus en utilisant possèdent le registre des Normes internationales en
les méthodes A et B, il convient de tenir compte des vigueur à un moment donné.
1) Voir normes ASTM G 7-89, Standard practice for atmospheric environmental exposure testing of nonmetallic materials et
ASTM D 4141-82 (Reapproved 1987), Standard practice for conducting accelerated outdoor exposure tests of coatings.
1

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0 ISO
ISO 877:1994(F)
ISO 105-A0 1 :-*), Textiles - Essais de solidite des Selon la convention, l’angle plan du rayonnement di-
tein turcs - Partie AOI: Principes généraux pour ef- rect est d’environ 6”.
fectuer les essais.
3.2 exposition directe aux intempéries: Exposition
ISO 105-AO2:1993, Textiles - Essais de solidité des
directe qui implique, par convention, que le rayon-
- Partie A02: Échelle de gris pour
teintures
nement incident sur la surface ne soit pas modifié par
l’évaluation des dégradations.
la transmission à travers du matériau transparent ou
par réflexion de miroirs.
ISO 105-BOI : 1989, Textiles - Essais de solidité des
teintures - Partie BO 1: Solidité des teintures à la lu-
3.3 système réfléchissant de Fresnel: Système de
mière: Lumière du jour.
miroirs fixes dans un châssis de manière qu’ils reflè-
tent sur un objectif ayant une aire illuminée simulant
ISO 291: 1977, Plastiques - Atmosphères normales
la forme et les dimensions du miroir plan.
de conditionnement et d’essai.
3.4 exposition aux intempéries naturelles: Expo-
ISO 293:1986, Plastiques - Moulage par compres-
sition du matériau aux éléments pour une longue pé-
sion des éprouvettes en matières thermoplastiques.
riode, sur des supports inclines avec un angle fixe ou
ajuste selon les saisons (voir ASTM G 7-89’)).
ISO 294:1975, Matières plastiques - Moulage par
injection des éprouvettes en matières thermoplasti-
Ces expositions sont utilisées pour vérifier les effets
ques.
de l’ambiance sur différents paramètres fonctionnels
ou de motifs d’intérêt.
ISO 2557-l : 1989, Plastiques - Thermoplastiques
- Préparation des éprouvettes à niveau de
amorphes
3.5 pyrhéliomètre: Radiomètre utilisé pour mesurer
retrait maximal spécifié - Partie 1: Barres.
l’éclairement énergétique solaire incident sur une
surface perpendiculaire aux rayons du soleil.
ISO 2818: 1994, Plastiques - Préparation des éprou-
ve ttes par usinage.
3.6 pyranomètre: Radiomètre utilisé pour mesurer
l’énergie totale incidente sur une surface dans l’unit&
ISO 3167:1993, Plastiques - Éprouvettes à usages
de temps sur l’unité de surface.
multiples.
Cette énergie comprend le rayonnement énergétique
ISO 4582:1980, Plastiques - Détermination des
direct, diffusé et réfléchi par le fond.
changements de coloration et des variations de pro-
priétés après exposition à la lumière naturelle sous
verre, aux agents atmosphériques ou à la lumière ar-
4 Principe
tificielle.
Les éprouvettes, ou si nécessaire , les feuilles ou les
ISO 4892: 1981, Plastiques - Méthodes d’exposition
matériaux sous d’autres formes dans lesquels des
à des sources lumineuses en laboratoire.
éprouvettes peuvent être découpées, sont exposés à
0 M M, Guide des instruments météorologiques et
la lumière naturelle directe du jour ou, à la lumière du
des méthodes d’observation, OMM no 8, Cinquième
jour filtrée par du verre à vitre, ou à la lumière du jour
édition, Organisation météorologique mondiale,
intensifiée au moyen d’un concentrateur de Fresnel à
Genève, 1983.
miroirs, selon les spécifications. Au bout de l’intervalle
d’exposition prescrit, 1’ (les) éprouvette(s) est (sont)
soustraite(s) à l’exposition et soumise(s) à des essais
3 Définitions visant à déterminer les changements des propriétés
optiques, mécaniques ou d’autres propriétés intéres-
Pour les besoins de la présente Norme internationale, santes. Le niveau d’exposition peut être exprimé par
les définitions suivantes s’appliquent. un intervalle de temps donné ou par une quantité
donnée de rayonnement solaire total ou dans le do-
3.1 rayonnement solaire direct: Flux solaire pro- maine de l’ultraviolet. Ce dernier est préférable lors-
venant de l’angle solide du disque solaire, incidant sur que l’objectif principal de l’exposition est de
une surface perpendiculaire à l’axe de cet angle so- déterminer la résistance au vieillissement à la lumière,
.
lide . puisqu’il réduit au maximum les effets des variations
2) À publier. (Révision de NS0 105~AO1:1989)
2

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de la qualité et de I’intensite du rayonnement solaire vent être montées directement sur le support ou dans
en fonction du climat, du lieu et de l’heure. des porte-éprouvettes appropriés, eux-mêmes fixés
au support. Les attaches de fixation doivent être sûres
L’évaluation de la quantité de rayonnement reçue
mais il convient qu’elles exercent une contrainte aussi
peut être réalisée selon une ou plusieurs des métho-
faible que possible sur les éprouvettes afin de per-
des suivantes:
mettre leur retrait, leur dilatation ou leur
gauchissement éventuels, avec le moins de
- moyens instrumentaux de mesurage de I’éclai-
contraintes possible.
rement énergétique et moyen d’intégration four-
nissant la quantité de lumière sur une période de
S’il est nécessaire d’utiliser un support pour soutenir
temps donnée; les éprouvettes ou pour simuler des conditions parti-
culières d’utilisation, celui-ci doit être en matériau
- étalons physiques changeant de couleur ou dont
inerte. II est souhaitable que les éprouvettes nécessi-
certaines autres propriétés bien définies sont mo-
tant un support afin d’empêcher leur fléchissement
difiées par une exposition à la lumière, I’impor-
mais ne requérant aucun support à la température
tance du changement indiquant la quantité de
élevée, ou ne nécessitant aucun support ((solide»,
lumière.
soient soutenues par un grillage fin ou par un support
en aluminium ou en acier inoxydable ajouré à fente
Sauf prescription contraire, les éprouvettes utilisées
(en treillis métallique).
pour la détermination du changement de couleur et
de la modification des propriétés mécaniques sont
NOTE 2 Pour les essais réalisés sur des produits finis, il
exposées sans être soumises à aucune contrainte.
est recommandé d’utiliser, dans la mesure du possible, des
attaches aussi proches que faire se peut, de celles utilisées
Les conditions climatiques et les variations au cours
en pratique.
de l’essai sont contrôlées et notées conjointement
avec les autres conditions d’exposition.
II est essentiel que l’état de l’appareil prescrit par les
deux méthodes d’exposition indirecte (méthodes B
et C) soit contrôlé pour que des changements entraî-
5 Appareillage
nant une modification du spectre ne se produisent pas
au fur et à mesure du vieillissement. Cela impose de
5.1 Prescriptions générales
mesurer périodiquement le coefficient de transmis-
sion spectrale du verre employé au cours des essais
Seuls des équipements d’exposition comprenant es-
de la méthode B, ainsi que le coefficient de réflexion
sentiellement des supports appropriés pour les
spectrale spéculaire du système de miroirs utilisé lors
éprouvettes doivent être utilisés. Le support, les
des essais conduits selon la méthode C. À défaut, il
porte-éprouvettes et les autres attaches doivent être
convient de remplacer périodiquement le verre ou les
réalisées en matériaux inertes n’influençant pas les
miroirs employés dans chaque type d’appareillage.
résultats d’essais. Un alliage d’aluminium non corro-
sif, l’acier inoxydable ou les céramiques conviennent
à cet effet. Certains bois de construction imprégnés
5.2 Installation pour essai d’exposition
avec des produits de préservation à base de mélanges
suivant la méthode A
contenant par exemple du cuivre, du chrome, de I’ar-
senic, ou d’autres produits pour lesquels il a été
La conception du support doit être adaptée aux types
prouvé qu’il n’y avait pas d’interaction avec les
d’éprouvettes soumises aux essais, mais dans la plu-
éprouvettes exposées, peuvent être utilisés. Les ma-
part des cas, un cadre plat monté sur un support peut
tériaux dont les propriétés thermiques diffèrent de
convenir. Ce cadre doit être composé de rails en bois
celles de ces matériaux peuvent fournir des résultats
ou en tout autre matériau jugé convenable auxquels
différents. Le cuivre, le zinc ou leurs alliages, le fer
peuvent être fixés les éprouvettes elles-mêmes ou
et les aciers autres que les aciers inoxydables et les
des porte-éprouvettes appropriés. Le montage d’essai
métaux plaqués ou galvanisés, ou les bois autres que
peut être réglable en fonction à la fois de l’altitude (par
ceux cités ci-dessus, ne devraient pas être utilisés à
exemple l’inclinaison) et de l’azimut.
proximité des éprouvettes.
Une fois installés, les supports employés au cours des 5.3 Installation pour essai d’exposition selon
essais conduits selon les méthodes A et B doivent le méthode B
permettre d’obtenir l’angle d’inclinaison souhaité (voir
Le montage d’essai est composé soit d’un support,
7.1) et doivent être conçus de sorte qu’aucune partie
des éprouvettes ne se trouve à moins de 0,5 m du soit d’une boîte sans fond, doté(e) d’un couvercle ré-
sol ou de tout autre obstacle. Les éprouvettes peu- alisé dans un verre à vitre, dans un verre pour pare-
3

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ISO 877:1994(F) 0 ISO
brise ou pour vitrage latéral automobile approprié.
5.4 Appareillage utilisé pour les essais
L’enveloppe doit être équipée d’un support positionné
d’exposition selon la méthode C
dans un plan parallèle à celui du couvercle de verre,
sur lequel les échantillons peuvent être montés di-
rectement ou placés dans des porte-éprouvettes. Le
Le montage d’essai est un dispositif comprenant un
montage d’essai peut être réglable à la fois en fonc-
concentrateur réfléchissant de Fresnel doté de 10
tion de l’altitude (par exemple l’inclinaison) et de
miroirs plans qui concentrent le rayonnement solaire
l’azimut. Le schéma d’une configuration d’exposition
direct sur une zone de l’échantillon refroidie par air.
sous verre jugée convenable est représenté à la
Les miroirs doivent être disposés de manière à simu-
figure 1.
ler des tangentes par rapport à un puits parabolique
II est nécessaire de prévoir un espace suffisant entre et à réfléchir la lumière solaire de façon uniforme sur
le couvercle et le support afin d’assurer une venti- les éprouvettes montées ‘dans la zone cible. Une
description relativement complète de l’appareillage
lation convenable; un minimum de 75 mm s’avère
est donnée dans la documentation listée dans I’an-
approprié. Pour réduire les ombres au maximum, la
nexe C. Un schéma du dispositif est donné à la
zone d’exposition utile sous le verre doit être limitée
figure 2.
à la surface du couvercle en verre dont la distance
séparant le couvercle des échantillons est soustraite
Les machines d’essai sont déployées de sorte que
des dimensions du couvercle.
leurs axes soient orientés dans la direction nord-sud,
Le verre utilisé pour le couvercle doit être plat, uni-
le système de miroirs faisant face à l’équateur. La
formément transparent et exempt de défauts. Pour
face opposée tournée vers le pôle peut être réglable
les essais d’exposition effectués avec du verre à vitre
en fonction de l’altitude pour compenser les variations
utilisé dans le bâtiment, il est recommandé d’em-
saisonnières eu égard à la position du soleil au zénith.
ployer du verre de résistance ordinaire de 2 mm à
3 mm d’épaisseur, caractérisé par un coefficient de
Le plan du système de miroirs doit être maintenu
transmission approximativement égal à 90 % dans les
dans une orientation quasi normale par rapport au
longueurs d’onde comprises entre 370 nm et
faisceau du rayonnement solaire, au moyen d’un ap-
830 nm dans le spectre visible, et par un coefficient
pareil de poursuite du soleil. Ce dispositif de poursuite
de transmission inférieur à 1 % entre 300 nm et
est généralement composé de deux cellules
310 nm, ainsi que dans les longueurs d’onde plus
photoréceptrices placées sur la partie supérieure de
courtes. Pour conserver ces caractérisitiques, il est,
la conduite de ventilation et tournées vers le soleil.
en général, nécessaire de remplacer le verre à des
Un dispositif d’obscurcissement en l(T)) doit être
intervalles n’excédant pas 2 années.
monté au-dessus des cellules de façon que la moitié
de chaque cellule soit illu-minée de manière égale
D’autres types de verre ou de vitrage peuvent être
lorsque la machine est focalisée. Quand l’une des
utilisés par accord entre les parties concernées.
cellules reçoit davantage de rayonnement solaire que
l’autre, un déséquilibre apparaît et un signal est en-
NOTE 3 En comparaison avec les expositions à l’air libre,
voyé par un amplificateur c.c. à compensation à un
les expositions sous verre peuvent conduire à des résultats
moteur à mouvement réversible qui règle la machine
différents, en raison d’une différence de répartition spec-
afin de maintenir l’alignement du dispositif par rapport
trale et du fait que la température sous verre est différente
de la température à l’air libre. au soleil.

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Q ISO
ISO 877:1994(F)
Dimensions en millimètres
/-Verre
Cadre laissant une surface
libre de 865 x 560
99 20
N
S
-i-
E
(Hemisphère nord)
Figure 1 - Installation type d’exposition sous vitre pour le vieillissement des plastiques à l’aide de
lumière du jour filtrée par verre
5

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ISO 877:1994(F)
A 0 J M N B
A Conduite d’air I Boîte de vitesses, réglage de l’azimut
B Soufflerie à cage d’écureuil J Interrupteur de distribution de l’air
C Ensemble rotor K Vaporisateur d’eau
D L Disque d’embrayage, réglage de la hauteur
Ancrage
E Cadre en A M Cellule solaire et masque en T
F Miroir N Porte pour la protection de l’éprouvette
Boîte de vitesses, réglage de la hauteur 0 Mécanisme de déclenchement de la porte
G
H Boîtier de commande P Déflecteur d’air
a) Schéma de la machine

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ISO 877:1994(F)
Conduite d’air -
PLan cible
Éprouvette
Rayonnement
Centre de gravite
du ciel
et de rotation
I
I
L
Support des miroirs
b) Schéma du système optique
Figure 2 - Machine d’essai de vieillissement accéléré aux intempéries comprenant un concentrateur
réfléchissant de Fresnel
visible, dans les longueurs d’onde de 295 nm à
Une autre alternative consiste à utiliser un système
700 nm. Ils doivent être réglés de sorte que la non-
suiveur commande par un calculateur qui ajuste
uniformité du rayonnement solaire intensifié dans le
l’azimut et l’altitude pour compenser les variations
plan cible soit inférieure à + 5 %. Les miroirs em-
saisonnières en regard de la position du soleil au ze-
ployés sur les appareils réfléchissants de Fresnel doi-
nith. Une autre solution consiste à utiliser un système
vent être plans et avoir une réflectance spectrale
à horloge qui maintient la position azimutale du dis-
spéculaire de 65 % ou plus a une longueur d’onde de
positif par rapport au soleil.
310 nm.3)
La zone cible efficace de la machine d’essai mesure
L’appareillage doit comprendre une surface de mon-
130 mm x 1 400 mm, ce qui est légèrement infé-
tage permettant de fixer un miroir optique échantillon
rieur aux dimensions des miroirs. Les miroirs doivent
amovible ayant une surface minimale de 25 mm*. II
avoir un coefficient de reflexion spéculaire spectrale
est essentiel que ce miroir optique échantillon soit
élevé dans le domaine de l’ultraviolet et du spectre
3) Cela peut être mesuré conformément à la norme ASTM E 903-82 (Reapproved 1988), Standard test method for SO&
absorptance, ref/ectance, and transmittance of materi& using integrating’spheres, ou à une méthode équivalente.
7

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0 ISO
ISO 877:1994(F)
fabriqué dans le même lot que celui dont est issu le (voir au chapitre 9 du Guide de l’Organisation météo-
matériau utilise pour illuminer la surface cible de
rologique mondiale).
l’échantillon. Le miroir optique échantillon doit être
monté en même temps que les miroirs utilisés pour
5.5.1.3 Radiomètres à rayonnement ultraviolet
illuminer la surface de l’eprouvette; son coefficient de
total (PRUT)
réflexion spéculaire spectrale doit être mesuré pério-
diquement.
Les radiomètres à rayonnement ultraviolet total utili-
sés pour définir les niveaux d’exposition doivent avoir
NOTE 4 Le degré d’accélération du vieillissement obtenu
une bande passante garantissant une réception maxi-
avec cet appareillage est le plus élevé quand il est utilise
male du rayonnement dans’le domaine des longueurs
sous des climats secs, désertiques, ou en haute altitude.
d’onde comprises entre 300 nm et 400 nm. Ils doi-
vent également être corrigés de l’erreur de cosinus
L’eau de pulvérisation sur l’éprouvette doit être
afin d’inclure le rayonnement ultraviolet du ciel. Le
exempte de silice (moins de 0,Ol mg/l) et contenir
calibrage des radiomètres à rayonnement ultraviolet
moins de 20 mg de matières solides par litre. II peut
total disponibles dans le commerce doit être contrôlé
s’avérer nécessaire de procéder à une déminérali-
deux fois par an, s’ils sont utilisés entre 40” de lati-
sation ou à une distillation de l’eau. Tout matériau
tude nord et 40” de latitude sud (un calibrage annuel
entrant en contact avec l’eau de pulvérisation de
est jugé satisfaisant s’ils sont utilisés en dehors de
l’éprouvette ne doit pas la contaminer.4)
cette zone équatoriale).
Les machines d’essai doivent être équipées d’un dis-
5.5.1.4 Radiomètres à rayonnement ultraviolet à
positif permettant la pulvérisation d’eau sur les
bande étroite (PRUBE)
éprouvettes pendant leur illumination. L’utilisation de
cycles d’arrosage spécifiques est liée a l’application
Dans le cas où ils sont employés pour définir les ni-
du plastique lors de son utilisation finale.
veaux d’exposition, les radiomètres a rayonnement
ultraviolet à bande étroite doivent être corrigés de
5.5 Appareillage
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 877
Deuxième édition
1994-08-15
- Méthodes d’exposition
Plastiques
directe aux intempéries, ou d’exposition
indirecte sous verre, et à la lumière du jour
intensifiée par des miroirs de Fresnel
P/as tics - Methods of exposure to direct weathering, to weathering
using glass-filtered daylight, and to intensified weathering by daylight
using Fresnel mirrors
Num&o de référence
ISO 877:1994(F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 877: 1994(F)
Sommaire
Page
1
Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
1
Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Appareillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Éprouvette
10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conditions d’essai
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Niveaux d’exposition
13
Mode opératoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
10 Expression des resultats
16
II Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
A Emploi des tissus références de laine teints en bleu pour mesurer la
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
quantité d’énergie lumineuse
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
B Classification des climats
C Bibliographie se rapportant à la méthode C (vieillissement accéléré
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
avec concentrateur à miroirs de Fresnel)
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii

---------------------- Page: 2 ----------------------
@J ISO ISO 877:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comité membre interessé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 877 a éte élaborée par le comité technique
lSO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 6; Vieillissement et résistance aux
agents chimiques et environnants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 877:1976), dont elle constitue une révision technique.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B et C sont données uniquement à titre d’information.
. . .
111

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 877:1994(F) 0 ISO
Introduction
Les essais d’exposition a l’extérieur, du type prescrit dans la présente
Norme internationale, sont nécessaires pour évaluer les performances des
plastiques quand ils sont exposes à la lumière solaire. II convient de ne
considerer les résultats de ces essais que comme des indications relatives
aux effets de l’exposition directe aux intempéries (méthode A) ou de
l’exposition indirecte aux intempéries en utilisant la lumière du jour filtrée
par du verre (méthode B), ou la lumiere du jour intensifiee (méthode C),
suivant les méthodes décrites. Les résultats obtenus après une exposition
durant un laps de temps donne peuvent ne pas être comparables a ceux
recueillis après d’autres expositions de durée égale utilisant la même
méthode. Des matériaux identiques exposes a différentes périodes pen-
dant plusieurs années présentent généralement des comportements
comparables aprés des intervalles d’exposition égaux. Cependant, même
en ce qui concerne les essais a long terme, les resultats peuvent être in-
fluencés par la saison à laquelle les essais ont été commencés. Cela est
particulièrement vrai lorsque les essais ont été conduits conformément à
la méthode C utilisant les concentrateurs réfléchissants de Fresnel décrits
dans la présente Norme internationale.
Des concentrateurs réfléchissants de Fresnel du type décrit dans la mé-
thode C, utilisant le rayonnement comme source de rayonnement ultra-
violet solaire, sont employés pour soumettre la plupart des matériaux
plastiques à des essais d’exposition a l’extérieur, selon des méthodes ac-
célérées.
Certains plastiques, en particulier ceux qui ont tendance à être rela-
tivement sensibles a l’humidité, peuvent néanmoins ne pas afficher de
dégradations de certaines de leurs propriétés, a la même vitesse que lors
d’expositions naturelles à l’extérieur.
Les résultats d’essais d’exposition à court terme a l’extérieur peuvent
fournir une indication des performances relatives à l’extérieur, mais il
convient de ne pas les utiliser pour prédire les performances absolues à
long terme d’un matériau. Les résultats des essais effectués durant une
période inférieure à 24 mois peuvent dépendre de la saison à laquelle ils
ont été commencés. La comparaison d’essais de durée inférieure à un an
montrera un effet de saisonnalité.
Un système de classification et de caractérisation des climats dans diver-
ses parties du monde est donné dans l’annexe B.
II est a noter, par ailleurs, que la méthode d’essai choisie prescrit habi-
tuellement une exposition du matériau aux conditions les plus sévères
liées à un climat particulier. II convient donc de souligner que la sévérité
de l’exposition dans des conditions d’utilisation réelle est, dans la plupart
des cas, moindre que celle prescrite dans la présente Norme internatio-
nale, et de tenir compte de ce fait lors de l’interprétation des résultats.
Par exemple, les effets d’une exposition verticale à 90” par rapport à I’ho-
rizontale sont considérablement moins sévères que ceux engendrés par
iv

---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 877:1994(F)
une exposition pratiquement horizontale, en particulier dans les régions
tropicales où le soleil est extrêmement fort lorsqu’il est au zénith.
Les surfaces tournées vers le pôle sont beaucoup moins susceptibles
d’être dégradées que les surfaces orientées vers l’équateur car elles sont
moins exposées au rayonnement solaire. Cependant, le fait qu’elles res-
tent humides pendant de longues périodes peut avoir de l’importance pour
les matériaux sensibles a l’humidité.

---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche

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NORME INTERNATIONALE 8 ISO ISO 877:1994(F)
- Méthodes d’exposition directe aux
Plastiques
intempéries, ou d’exposition indirecte sous verre, et à
la lumière du jour intensifiée par des miroirs de Fresnel
différences de températures d’éprouvette, de niveaux
1 Domaine d’application
d’exposition au rayonnement ultraviolet et de dépôts
d’humidité. En outre, lorsqu’on compare les expo-
sitions selon la méthode C avec celles selon la mé-
La présente Norme internationale prescrit des mé-
thode B, il y a lieu que les verres ou autres matériaux
thodes d’exposition des plastiques au rayonnement
transparents utilisés comme filtres soient identiques.
solaire en procédant à une exposition directe aux in-
II est recommandé que les résultats d’exposition à
tempéries naturelles (méthode A), au rayonnement
comparer soient obtenus pour des niveaux d’expo-
solaire indirect en modifiant sa répartition spectrale
sition au rayonnement ultraviolet proches l’un de
avec du verre pour simuler le vieillissement des plas-
l’autre.
tiques derrière du verre à vitrage automobile ou du
verre employé dans le bâtiment (méthode B), ou au La présente Norme internationale prescrit également
rayonnement solaire intensifié par des miroirs de des méthodes de détermination de la quantité de
Fresnel afin d’obtenir une accélération des processus rayonnement. Les méthodes sont applicables aux
de vieillissement (méthode C). L’objectif consiste à plastiques de tous types et aux produits et parties de
évaluer les changements induits par de telles expo- produits.
sitions à des niveaux prescrits.
NOTE 1 En ce qui concerne la détermination des chan-
gements de propriétés après exposition, se reporter à
La présente Norme internationale prescrit les exi-
I’ISO 4582.
gences générales pour l’appareillage et les modes
opératoires pour l’utilisation des méthodes d’essais
décrites. Bien qu’elle ne traite pas des méthodes
d’exposition directe utilisant des configurations d’es-
2 Références normatives
sai prescrivant l’emploi de boîtes noires, il convient
de prêter attention à cette méthode d’essai d’expo-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
sition des matériaux dans des conditions simulant leur
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
température lors de leur utilisation finale?
tuent des dispositions valables pour la présente
Les méthodes B et C ne comprennent pas les effets Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
des influences climatiques telles que le vent et la
norme est sujette à révision et les parties prenantes
pluie, bien que l’appareillage de la méthode C utilisé
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
pour intensifier soit doté de dispositifs fournissant de
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
l’humidité par vaporisation d’eau.
quer les éditions les plus récentes des normes
En comparant les résultats d’exposition obtenus en indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
utilisant la méthode C avec ceux obtenus en utilisant possèdent le registre des Normes internationales en
les méthodes A et B, il convient de tenir compte des vigueur à un moment donné.
1) Voir normes ASTM G 7-89, Standard practice for atmospheric environmental exposure testing of nonmetallic materials et
ASTM D 4141-82 (Reapproved 1987), Standard practice for conducting accelerated outdoor exposure tests of coatings.
1

---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 877:1994(F)
ISO 105-A0 1 :-*), Textiles - Essais de solidite des Selon la convention, l’angle plan du rayonnement di-
tein turcs - Partie AOI: Principes généraux pour ef- rect est d’environ 6”.
fectuer les essais.
3.2 exposition directe aux intempéries: Exposition
ISO 105-AO2:1993, Textiles - Essais de solidité des
directe qui implique, par convention, que le rayon-
- Partie A02: Échelle de gris pour
teintures
nement incident sur la surface ne soit pas modifié par
l’évaluation des dégradations.
la transmission à travers du matériau transparent ou
par réflexion de miroirs.
ISO 105-BOI : 1989, Textiles - Essais de solidité des
teintures - Partie BO 1: Solidité des teintures à la lu-
3.3 système réfléchissant de Fresnel: Système de
mière: Lumière du jour.
miroirs fixes dans un châssis de manière qu’ils reflè-
tent sur un objectif ayant une aire illuminée simulant
ISO 291: 1977, Plastiques - Atmosphères normales
la forme et les dimensions du miroir plan.
de conditionnement et d’essai.
3.4 exposition aux intempéries naturelles: Expo-
ISO 293:1986, Plastiques - Moulage par compres-
sition du matériau aux éléments pour une longue pé-
sion des éprouvettes en matières thermoplastiques.
riode, sur des supports inclines avec un angle fixe ou
ajuste selon les saisons (voir ASTM G 7-89’)).
ISO 294:1975, Matières plastiques - Moulage par
injection des éprouvettes en matières thermoplasti-
Ces expositions sont utilisées pour vérifier les effets
ques.
de l’ambiance sur différents paramètres fonctionnels
ou de motifs d’intérêt.
ISO 2557-l : 1989, Plastiques - Thermoplastiques
- Préparation des éprouvettes à niveau de
amorphes
3.5 pyrhéliomètre: Radiomètre utilisé pour mesurer
retrait maximal spécifié - Partie 1: Barres.
l’éclairement énergétique solaire incident sur une
surface perpendiculaire aux rayons du soleil.
ISO 2818: 1994, Plastiques - Préparation des éprou-
ve ttes par usinage.
3.6 pyranomètre: Radiomètre utilisé pour mesurer
l’énergie totale incidente sur une surface dans l’unit&
ISO 3167:1993, Plastiques - Éprouvettes à usages
de temps sur l’unité de surface.
multiples.
Cette énergie comprend le rayonnement énergétique
ISO 4582:1980, Plastiques - Détermination des
direct, diffusé et réfléchi par le fond.
changements de coloration et des variations de pro-
priétés après exposition à la lumière naturelle sous
verre, aux agents atmosphériques ou à la lumière ar-
4 Principe
tificielle.
Les éprouvettes, ou si nécessaire , les feuilles ou les
ISO 4892: 1981, Plastiques - Méthodes d’exposition
matériaux sous d’autres formes dans lesquels des
à des sources lumineuses en laboratoire.
éprouvettes peuvent être découpées, sont exposés à
0 M M, Guide des instruments météorologiques et
la lumière naturelle directe du jour ou, à la lumière du
des méthodes d’observation, OMM no 8, Cinquième
jour filtrée par du verre à vitre, ou à la lumière du jour
édition, Organisation météorologique mondiale,
intensifiée au moyen d’un concentrateur de Fresnel à
Genève, 1983.
miroirs, selon les spécifications. Au bout de l’intervalle
d’exposition prescrit, 1’ (les) éprouvette(s) est (sont)
soustraite(s) à l’exposition et soumise(s) à des essais
3 Définitions visant à déterminer les changements des propriétés
optiques, mécaniques ou d’autres propriétés intéres-
Pour les besoins de la présente Norme internationale, santes. Le niveau d’exposition peut être exprimé par
les définitions suivantes s’appliquent. un intervalle de temps donné ou par une quantité
donnée de rayonnement solaire total ou dans le do-
3.1 rayonnement solaire direct: Flux solaire pro- maine de l’ultraviolet. Ce dernier est préférable lors-
venant de l’angle solide du disque solaire, incidant sur que l’objectif principal de l’exposition est de
une surface perpendiculaire à l’axe de cet angle so- déterminer la résistance au vieillissement à la lumière,
.
lide . puisqu’il réduit au maximum les effets des variations
2) À publier. (Révision de NS0 105~AO1:1989)
2

---------------------- Page: 8 ----------------------
de la qualité et de I’intensite du rayonnement solaire vent être montées directement sur le support ou dans
en fonction du climat, du lieu et de l’heure. des porte-éprouvettes appropriés, eux-mêmes fixés
au support. Les attaches de fixation doivent être sûres
L’évaluation de la quantité de rayonnement reçue
mais il convient qu’elles exercent une contrainte aussi
peut être réalisée selon une ou plusieurs des métho-
faible que possible sur les éprouvettes afin de per-
des suivantes:
mettre leur retrait, leur dilatation ou leur
gauchissement éventuels, avec le moins de
- moyens instrumentaux de mesurage de I’éclai-
contraintes possible.
rement énergétique et moyen d’intégration four-
nissant la quantité de lumière sur une période de
S’il est nécessaire d’utiliser un support pour soutenir
temps donnée; les éprouvettes ou pour simuler des conditions parti-
culières d’utilisation, celui-ci doit être en matériau
- étalons physiques changeant de couleur ou dont
inerte. II est souhaitable que les éprouvettes nécessi-
certaines autres propriétés bien définies sont mo-
tant un support afin d’empêcher leur fléchissement
difiées par une exposition à la lumière, I’impor-
mais ne requérant aucun support à la température
tance du changement indiquant la quantité de
élevée, ou ne nécessitant aucun support ((solide»,
lumière.
soient soutenues par un grillage fin ou par un support
en aluminium ou en acier inoxydable ajouré à fente
Sauf prescription contraire, les éprouvettes utilisées
(en treillis métallique).
pour la détermination du changement de couleur et
de la modification des propriétés mécaniques sont
NOTE 2 Pour les essais réalisés sur des produits finis, il
exposées sans être soumises à aucune contrainte.
est recommandé d’utiliser, dans la mesure du possible, des
attaches aussi proches que faire se peut, de celles utilisées
Les conditions climatiques et les variations au cours
en pratique.
de l’essai sont contrôlées et notées conjointement
avec les autres conditions d’exposition.
II est essentiel que l’état de l’appareil prescrit par les
deux méthodes d’exposition indirecte (méthodes B
et C) soit contrôlé pour que des changements entraî-
5 Appareillage
nant une modification du spectre ne se produisent pas
au fur et à mesure du vieillissement. Cela impose de
5.1 Prescriptions générales
mesurer périodiquement le coefficient de transmis-
sion spectrale du verre employé au cours des essais
Seuls des équipements d’exposition comprenant es-
de la méthode B, ainsi que le coefficient de réflexion
sentiellement des supports appropriés pour les
spectrale spéculaire du système de miroirs utilisé lors
éprouvettes doivent être utilisés. Le support, les
des essais conduits selon la méthode C. À défaut, il
porte-éprouvettes et les autres attaches doivent être
convient de remplacer périodiquement le verre ou les
réalisées en matériaux inertes n’influençant pas les
miroirs employés dans chaque type d’appareillage.
résultats d’essais. Un alliage d’aluminium non corro-
sif, l’acier inoxydable ou les céramiques conviennent
à cet effet. Certains bois de construction imprégnés
5.2 Installation pour essai d’exposition
avec des produits de préservation à base de mélanges
suivant la méthode A
contenant par exemple du cuivre, du chrome, de I’ar-
senic, ou d’autres produits pour lesquels il a été
La conception du support doit être adaptée aux types
prouvé qu’il n’y avait pas d’interaction avec les
d’éprouvettes soumises aux essais, mais dans la plu-
éprouvettes exposées, peuvent être utilisés. Les ma-
part des cas, un cadre plat monté sur un support peut
tériaux dont les propriétés thermiques diffèrent de
convenir. Ce cadre doit être composé de rails en bois
celles de ces matériaux peuvent fournir des résultats
ou en tout autre matériau jugé convenable auxquels
différents. Le cuivre, le zinc ou leurs alliages, le fer
peuvent être fixés les éprouvettes elles-mêmes ou
et les aciers autres que les aciers inoxydables et les
des porte-éprouvettes appropriés. Le montage d’essai
métaux plaqués ou galvanisés, ou les bois autres que
peut être réglable en fonction à la fois de l’altitude (par
ceux cités ci-dessus, ne devraient pas être utilisés à
exemple l’inclinaison) et de l’azimut.
proximité des éprouvettes.
Une fois installés, les supports employés au cours des 5.3 Installation pour essai d’exposition selon
essais conduits selon les méthodes A et B doivent le méthode B
permettre d’obtenir l’angle d’inclinaison souhaité (voir
Le montage d’essai est composé soit d’un support,
7.1) et doivent être conçus de sorte qu’aucune partie
des éprouvettes ne se trouve à moins de 0,5 m du soit d’une boîte sans fond, doté(e) d’un couvercle ré-
sol ou de tout autre obstacle. Les éprouvettes peu- alisé dans un verre à vitre, dans un verre pour pare-
3

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 877:1994(F) 0 ISO
brise ou pour vitrage latéral automobile approprié.
5.4 Appareillage utilisé pour les essais
L’enveloppe doit être équipée d’un support positionné
d’exposition selon la méthode C
dans un plan parallèle à celui du couvercle de verre,
sur lequel les échantillons peuvent être montés di-
rectement ou placés dans des porte-éprouvettes. Le
Le montage d’essai est un dispositif comprenant un
montage d’essai peut être réglable à la fois en fonc-
concentrateur réfléchissant de Fresnel doté de 10
tion de l’altitude (par exemple l’inclinaison) et de
miroirs plans qui concentrent le rayonnement solaire
l’azimut. Le schéma d’une configuration d’exposition
direct sur une zone de l’échantillon refroidie par air.
sous verre jugée convenable est représenté à la
Les miroirs doivent être disposés de manière à simu-
figure 1.
ler des tangentes par rapport à un puits parabolique
II est nécessaire de prévoir un espace suffisant entre et à réfléchir la lumière solaire de façon uniforme sur
le couvercle et le support afin d’assurer une venti- les éprouvettes montées ‘dans la zone cible. Une
description relativement complète de l’appareillage
lation convenable; un minimum de 75 mm s’avère
est donnée dans la documentation listée dans I’an-
approprié. Pour réduire les ombres au maximum, la
nexe C. Un schéma du dispositif est donné à la
zone d’exposition utile sous le verre doit être limitée
figure 2.
à la surface du couvercle en verre dont la distance
séparant le couvercle des échantillons est soustraite
Les machines d’essai sont déployées de sorte que
des dimensions du couvercle.
leurs axes soient orientés dans la direction nord-sud,
Le verre utilisé pour le couvercle doit être plat, uni-
le système de miroirs faisant face à l’équateur. La
formément transparent et exempt de défauts. Pour
face opposée tournée vers le pôle peut être réglable
les essais d’exposition effectués avec du verre à vitre
en fonction de l’altitude pour compenser les variations
utilisé dans le bâtiment, il est recommandé d’em-
saisonnières eu égard à la position du soleil au zénith.
ployer du verre de résistance ordinaire de 2 mm à
3 mm d’épaisseur, caractérisé par un coefficient de
Le plan du système de miroirs doit être maintenu
transmission approximativement égal à 90 % dans les
dans une orientation quasi normale par rapport au
longueurs d’onde comprises entre 370 nm et
faisceau du rayonnement solaire, au moyen d’un ap-
830 nm dans le spectre visible, et par un coefficient
pareil de poursuite du soleil. Ce dispositif de poursuite
de transmission inférieur à 1 % entre 300 nm et
est généralement composé de deux cellules
310 nm, ainsi que dans les longueurs d’onde plus
photoréceptrices placées sur la partie supérieure de
courtes. Pour conserver ces caractérisitiques, il est,
la conduite de ventilation et tournées vers le soleil.
en général, nécessaire de remplacer le verre à des
Un dispositif d’obscurcissement en l(T)) doit être
intervalles n’excédant pas 2 années.
monté au-dessus des cellules de façon que la moitié
de chaque cellule soit illu-minée de manière égale
D’autres types de verre ou de vitrage peuvent être
lorsque la machine est focalisée. Quand l’une des
utilisés par accord entre les parties concernées.
cellules reçoit davantage de rayonnement solaire que
l’autre, un déséquilibre apparaît et un signal est en-
NOTE 3 En comparaison avec les expositions à l’air libre,
voyé par un amplificateur c.c. à compensation à un
les expositions sous verre peuvent conduire à des résultats
moteur à mouvement réversible qui règle la machine
différents, en raison d’une différence de répartition spec-
afin de maintenir l’alignement du dispositif par rapport
trale et du fait que la température sous verre est différente
de la température à l’air libre. au soleil.

---------------------- Page: 10 ----------------------
Q ISO
ISO 877:1994(F)
Dimensions en millimètres
/-Verre
Cadre laissant une surface
libre de 865 x 560
99 20
N
S
-i-
E
(Hemisphère nord)
Figure 1 - Installation type d’exposition sous vitre pour le vieillissement des plastiques à l’aide de
lumière du jour filtrée par verre
5

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 877:1994(F)
A 0 J M N B
A Conduite d’air I Boîte de vitesses, réglage de l’azimut
B Soufflerie à cage d’écureuil J Interrupteur de distribution de l’air
C Ensemble rotor K Vaporisateur d’eau
D L Disque d’embrayage, réglage de la hauteur
Ancrage
E Cadre en A M Cellule solaire et masque en T
F Miroir N Porte pour la protection de l’éprouvette
Boîte de vitesses, réglage de la hauteur 0 Mécanisme de déclenchement de la porte
G
H Boîtier de commande P Déflecteur d’air
a) Schéma de la machine

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 877:1994(F)
Conduite d’air -
PLan cible
Éprouvette
Rayonnement
Centre de gravite
du ciel
et de rotation
I
I
L
Support des miroirs
b) Schéma du système optique
Figure 2 - Machine d’essai de vieillissement accéléré aux intempéries comprenant un concentrateur
réfléchissant de Fresnel
visible, dans les longueurs d’onde de 295 nm à
Une autre alternative consiste à utiliser un système
700 nm. Ils doivent être réglés de sorte que la non-
suiveur commande par un calculateur qui ajuste
uniformité du rayonnement solaire intensifié dans le
l’azimut et l’altitude pour compenser les variations
plan cible soit inférieure à + 5 %. Les miroirs em-
saisonnières en regard de la position du soleil au ze-
ployés sur les appareils réfléchissants de Fresnel doi-
nith. Une autre solution consiste à utiliser un système
vent être plans et avoir une réflectance spectrale
à horloge qui maintient la position azimutale du dis-
spéculaire de 65 % ou plus a une longueur d’onde de
positif par rapport au soleil.
310 nm.3)
La zone cible efficace de la machine d’essai mesure
L’appareillage doit comprendre une surface de mon-
130 mm x 1 400 mm, ce qui est légèrement infé-
tage permettant de fixer un miroir optique échantillon
rieur aux dimensions des miroirs. Les miroirs doivent
amovible ayant une surface minimale de 25 mm*. II
avoir un coefficient de reflexion spéculaire spectrale
est essentiel que ce miroir optique échantillon soit
élevé dans le domaine de l’ultraviolet et du spectre
3) Cela peut être mesuré conformément à la norme ASTM E 903-82 (Reapproved 1988), Standard test method for SO&
absorptance, ref/ectance, and transmittance of materi& using integrating’spheres, ou à une méthode équivalente.
7

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0 ISO
ISO 877:1994(F)
fabriqué dans le même lot que celui dont est issu le (voir au chapitre 9 du Guide de l’Organisation météo-
matériau utilise pour illuminer la surface cible de
rologique mondiale).
l’échantillon. Le miroir optique échantillon doit être
monté en même temps que les miroirs utilisés pour
5.5.1.3 Radiomètres à rayonnement ultraviolet
illuminer la surface de l’eprouvette; son coefficient de
total (PRUT)
réflexion spéculaire spectrale doit être mesuré pério-
diquement.
Les radiomètres à rayonnement ultraviolet total utili-
sés pour définir les niveaux d’exposition doivent avoir
NOTE 4 Le degré d’accélération du vieillissement obtenu
une bande passante garantissant une réception maxi-
avec cet appareillage est le plus élevé quand il est utilise
male du rayonnement dans’le domaine des longueurs
sous des climats secs, désertiques, ou en haute altitude.
d’onde comprises entre 300 nm et 400 nm. Ils doi-
vent également être corrigés de l’erreur de cosinus
L’eau de pulvérisation sur l’éprouvette doit être
afin d’inclure le rayonnement ultraviolet du ciel. Le
exempte de silice (moins de 0,Ol mg/l) et contenir
calibrage des radiomètres à rayonnement ultraviolet
moins de 20 mg de matières solides par litre. II peut
total disponibles dans le commerce doit être contrôlé
s’avérer nécessaire de procéder à une déminérali-
deux fois par an, s’ils sont utilisés entre 40” de lati-
sation ou à une distillation de l’eau. Tout matériau
tude nord et 40” de latitude sud (un calibrage annuel
entrant en contact avec l’eau de pulvérisation de
est jugé satisfaisant s’ils sont utilisés en dehors de
l’éprouvette ne doit pas la contaminer.4)
cette zone équatoriale).
Les machines d’essai doivent être équipées d’un dis-
5.5.1.4 Radiomètres à rayonnement ultraviolet à
positif permettant la pulvérisation d’eau sur les
bande étroite (PRUBE)
éprouvettes pendant leur illumination. L’utilisation de
cycles d’arrosage spécifiques est liée a l’application
Dans le cas où ils sont employés pour définir les ni-
du plastique lors de son utilisation finale.
veaux d’exposition, les radiomètres a rayonnement
ultraviolet à bande étroite doivent être corrigés de
5.5 Appareillage
...