ISO 877-1:2025
(Main)Plastics — Methods of exposure to solar radiation — Part 1: General guidance
Plastics — Methods of exposure to solar radiation — Part 1: General guidance
This document provides information and general guidance on the selection and use of the methods of exposure to solar radiation described in detail in subsequent parts of the ISO 877 series. These methods of exposure to solar radiation are applicable to plastics materials of all kinds as well as to products and portions of products. It also specifies methods for determining radiant exposure. It does not include direct weathering using black-box test fixtures, which simulate higher end-use temperatures in some applications. NOTE ASTM G7 and ASTM D4141 describe black-box exposure tests.
Plastiques — Méthodes d'exposition au rayonnement solaire — Partie 1: Lignes directrices générales
Le présent document fournit des informations et des lignes directrices générales concernant le choix et l’utilisation des méthodes d’exposition au rayonnement solaire, décrites de manière détaillée dans les parties suivantes de la série ISO 877. Ces méthodes d’exposition au rayonnement solaire sont applicables à tous les types de plastiques ainsi qu’aux produits et parties de produits. Il spécifie également les méthodes de détermination de l’exposition énergétique. Il n’inclut pas l’exposition directe aux intempéries au moyen d’installations d’essai d’exposition en boîte noire, qui simule des températures finales plus élevées dans certaines applications. NOTE L’ASTM G7 et l’ASTM D4141 décrivent les essais d’exposition en boîte noire.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 877-1
Second edition
Plastics — Methods of exposure to
2025-08
solar radiation —
Part 1:
General guidance
Plastiques — Méthodes d'exposition au rayonnement solaire —
Partie 1: Lignes directrices générales
Reference number
© ISO 2025
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 2
5 Apparatus . 3
5.1 General requirements .3
5.2 Apparatus for measurement of climatic factors .3
5.2.1 Apparatus for measurement of radiant exposure .3
5.2.2 Other climate-measuring instruments .4
6 Test specimens . 5
6.1 Form, shape and preparation .5
6.2 Number of test specimens .5
6.3 Conditioning and storage .6
7 Conditions of exposure of the test specimens . 6
7.1 Classes of climate .6
7.2 Types of exposure used for specimens .6
8 Exposure stages . 7
8.1 General considerations.7
8.2 Duration of exposure .7
8.3 Solar radiant exposure .7
8.3.1 Importance .7
8.3.2 Instrumental measurement of solar radiant exposure .7
9 Procedure . 8
9.1 Mounting of test specimens .8
9.2 Mounting of reference materials .8
9.3 Climatic observations .9
9.4 Exposure of test specimens .9
9.5 Determination of changes in properties, if required.9
10 Expression of results . 9
10.1 Determination of changes in properties .9
10.2 Levels (values) of exposure stages.9
10.3 Climatic conditions .9
11 Test report . 10
Annex A (informative) Classification of climates .12
Bibliography . 14
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types
of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 6, Ageing,
chemical and environmental resistance in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 877-1:2009), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— addition of new term and definition (3.1) "natural weathering";
— addition of a requirement for the area beneath and in the vicinity of racks in 5.1;
— addition of new NOTE 2 in 9.2 referring to ISO/TR 19032;
— addition of information to be included in the test report (Clause 11).
A list of all parts in the ISO 877 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user's national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Outdoor-exposure tests of the type specified in the ISO 877 series are needed to evaluate the performance of
plastics when exposed to solar radiation. The results of such tests should be regarded only as an indication
of the effect of exposure to direct weathering (ISO 877-2:2025, method A) or to indirect weathering using
glass-filtered solar radiation (ISO 877-2:2025, method B) or to intensified solar radiation (ISO 877-3) by the
methods described. Results from tests conducted in accordance with any of the parts of the ISO 877 series
will show some variability when comparing results from repeat exposures conducted at the same location
at a different time. This is much more important for materials that show significant change after a year or
less of exposure. In general, results from repeat exposures at the same location are necessary to determine
the range of performance of a material subjected to exposure to solar radiation as specified in the ISO 877
series. Since the type of climate can have a significant effect on the rate and type of degradation, results from
exposures conducted in different types of climate are necessary to fully characterize the outdoor durability
of a material. For solar-concentrating exposures conducted in accordance with ISO 877-3, exposure duration
is defined in terms of the total solar UV radiant exposure. This reduces the effect of annual and seasonal
variations in solar ultraviolet radiation.
Fresnel-reflecting concentrators of the type described in ISO 877-3, are utilized to intensify natural solar
radiation, in an attempt to accelerate outdoor-exposure testing of plastics materials.
A system of classifying and characterizing climates in different parts of the world is given in Annex A.
The test method chosen is usually that designed to expose the material to the most severe conditions
associated with any particular climate. It 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 document, 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 can remain wet for longer periods can be of
significance for materials affected by moisture or for materials that are susceptible to microbial growth.
v
International Standard ISO 877-1:2025(en)
Plastics — Methods of exposure to solar radiation —
Part 1:
General guidance
1 Scope
This document provides information and general guidance on the selection and use of the methods of
exposure to solar radiation described in detail in subsequent parts of the ISO 877 series. These methods
of exposure to solar radiation are applicable to plastics materials of all kinds as well as to products and
portions of products.
It also specifies methods for determining radiant exposure.
It does not include direct weathering using black-box test fixtures, which simulate higher end-use
temperatures in some applications.
[1] [2]
NOTE ASTM G7 and ASTM D4141 describe black-box exposure tests.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 472, Plastics — Vocabulary
ISO 877-2:2025, Plastics — Methods of exposure to solar radiation — Part 2: Direct weathering and exposure
behind window glass
ISO 877-3, Plastics — Methods of exposure to solar radiation — Part 3: Intensified weathering using concentrated
solar radiation
ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining
ISO 4582, Plastics — Determination of changes in colour and variations in properties after exposure to glass-
filtered solar radiation, natural weathering or laboratory radiation sources
ISO 4892-1, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 1: General guidance and
requirements
ISO 9370, Plastics — Instrumental determination of radiant exposure in weathering tests — General guidance
and basic test method
ISO 10640, Plastics — Methodology for assessing polymer photoageing by FTIR and UV/visible spectroscopy
ASTM G179, Standard Specification for Metal Black Panel and White Panel Temperature Devices for Natural
Weathering Tests
ASTM G183, Standard Practice for Field Use of Pyranometers, Pyrheliometers and UV Radiometers
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 472, ISO 4892-1, ISO 9370 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
natural weathering
outdoor exposure of materials to unconcentrated sunlight, the purpose of which is to assess the effects of
environmental factors on various functional and decorative parameters of interest
4 Principle
Specimens or, if required, sheets or other shapes from which specimens can be cut, are exposed to
natural solar radiation (see ISO 877-2:2025, method A), or to window-glass-filtered solar radiation (see
ISO 877-2:2025, method B) or to intensified solar radiation using a Fresnel-reflecting concentrator (see
ISO 877-3). After the prescribed exposure period, the specimens are removed from exposure and, if a
characterization is required, tested for changes in optical, mechanical or other properties of interest. The
exposure stage can be a given period of time or can be expressed in terms of a given total radiant exposure
or UV radiant exposure. The latter is preferred whenever the main objective of the exposure is to determine
resistance to solar radiation, since it minimizes the effect of variations in spectral irradiance with climate,
location and time.
NOTE 1 Exposures with the same total or UV radiant exposure in different climates, locations and periods can still
result in different rate and type of degradation.
Instrumental means of measuring irradiance, and means for integration to give the radiant exposure over a
period of time, are preferred.
NOTE 2 Physical standard materials that change in colour, or another property, upon exposure to solar radiation
have been used to determine radiant exposures. Determinations of radiant exposure using these procedures are less
reliable indicators than determination of radiant exposure by actual measurement of solar radiation.
When comparing the results of exposure using ISO 877-2:2025, method A or B, with ISO 877-3, differences
in specimen temperatures, ultraviolet radiant exposure levels and moisture deposition should be taken
into account. Additionally, when comparing ISO 877-2:2025, method B, to ISO 877-3, the glass or other
transparent material used as the filter shall be identical. Comparison of results from ISO 877-3 to those from
ISO 877-2:2025, method A or B, shall be based on equal radiant exposure levels.
The climatic conditions during the test may be monitored and reported with the other conditions of
exposure.
A similar material of known behaviour should be exposed simultaneously with the experimental material as
a control.
Unless otherwise specified, test pieces for the determination of change in colour and change in mechanical
properties are exposed in a mechanically unstressed state.
ISO 877-2:2025, method B, excludes the effects of wind and rain and can reduce the effect of dew. The devices
used for ISO 877-3 are typically equipped to provide moisture in the form of water spray.
Exposures in hot and wet and in hot and dry climates are often used to benchmark the outdoor durability of
materials such as plastics. Information on climate classification can be found in Annex A.
NOTE 3 Further detailed information about the effects of different climates and different exposure parameters on
[3]
the variability of results from outdoor exposures can be found in ASTM G141.
5 Apparatus
5.1 General requirements
Exposure equipment consisting essentially of an appropriate test rack shall be used. The rack, specimen
holders and other fixtures shall be made from inert materials that will not affect the test results. Noncorrosive
aluminium alloy, stainless steel and ceramics have been found to be suitable. Untreated wood may be used,
but can be subject to rot at locations high in moisture. Wood treated with preservatives, copper or its alloys,
zinc or its alloys, iron or non-galvanized steel shall not be used. Materials with different thermal properties
can affect the surface temperature and therefore the test results. Copper or its alloys, zinc or its alloys, iron
or steels other than stainless steels, galvanized or plated metals or timbers other than those above should
preferably not be used in the vicinity of the test specimens.
The area beneath and in the vicinity of the racks shall be characterized by low reflectance and by ground
cover typical of that climatological area. In desert areas, the racks shall be located on gravel, in most
temperate areas on low-cut grass. Other ground covers may be used with the agreement of all parties and
shall be included in the test report.
NOTE 1 The use of other ground covers can affect test results.
If backing is necessary to support the test specimens or to simulate special end-use conditions, such backing
shall be of inert material. Test specimens that require support to prevent sagging of the specimen but do not
require backing to elevate the temperature, or require no “solid” backing, should preferably be supported
with fine-strand wire netting or slit-expanded aluminium or stainless-steel backing. Use 16-gauge to
18-gauge metal with approximately 12 mm to 13 mm openings. The surface area of the wire netting should
be 60 % to 70 % open.
NOTE 2 Metric values for 16 gauge and 18 gauge are defined differently depending on the type of metal. Typical
ranges for 16 gauge to 18 gauge are 1,2 mm to 1,5 mm for sheet steel; 1,0 mm to 1,3 mm for aluminium; and 1,3 mm to
1,6 mm for stainless steel.
For tests on finished products, wherever possible, the fixtures should closely simulate those used in practice.
Requirements for rack design for outdoor exposures shall be in accordance with ISO 877-2, and specific
requirements for the solar concentrator shall be in accordance with ISO 877-3.
5.2 Apparatus for measurement of climatic factors
5.2.1 Apparatus for measurement of radiant exposure
5.2.1.1 General
All radiometers used to measure radiant exposure shall meet the requirements of ISO 9370.
A calibration of the radiometers shall be conducted regularly, being traceable to national/international
radiometric references. The recommended recalibration procedure and intervals can be provided by the
equipment manufacturer.
When none of this information is available, a calibration should be performed at least annually.
In any case, the recalibration intervals shall be justified and documented.
[14]
NOTE ISO 10012 provides information for setting the calibration interval.
Examples of instruments used to measure radiant exposure are listed in 5.2.1.2 to 5.2.1.5.
5.2.1.2 Pyranometers
A pyranometer is a radiometer used to measure global solar radiation if mounted horizontally, or
hemispherical radiation if mounted at an angle. Pyranometers shall meet or exceed the requirements for a
second-class pyranometer as specified in ISO 9370.
5.2.1.3 Pyrheliometers
A pyrheliometer is a radiometer used to measure the direct component of solar irradiance on a surface
normal to the sun’s rays. Pyrheliometers shall meet or exceed the requirements for a first-class pyrheliometer
as specified in ISO 9370.
5.2.1.4 Broadband ultraviolet radiometers
When used to define exposure stages, ultraviolet radiometers shall measure radiation within the 290 nm to
400 nm or the 295 nm to 385 nm wavelength region, and they shall be cosine-corrected to include ultraviolet
sky radiation. Ultraviolet radiometers shall be calibrated at least annually, more frequently if specified, and
their calibration shall be traceable to national/international radiometric references.
NOTE Broadband UV radiometers for laboratory weathering devices in the ISO 4892 series control and measure
UV irradiance and UV radiant exposure in the 300 nm to 400 nm wavelength region. If UV radiometers measuring
from 295 nm to 385 nm are used to measure natural solar radiation, the UV radiant exposure can be transferred
to the 300 nm to 400 nm wavelength region by multiplying the measured value by a factor of 1,3 [see Formula (1)].
The conversion factor of 1,3 is a good average for exposure periods of one year and longer. For shorter exposure
periods such as one month, the conversion factor can vary between 1,2 and 1,4. See ISO 9370:2017, Annex A for more
information about the differences in measured total solar UV radiation between broadband ultraviolet radiometers
that have differences in long wavelength UV response.
H(300 nm to 400 nm) ≈ 1,3 x H(295 nm to 385 nm) (1)
5.2.1.5 Narrow-band ultraviolet radiometers (NBUVRs)
When used to define exposure stages, NBUVRs shall be cosine-corrected if used in conjunction with either
natural fixed angles or glass-filtered exposures. The acceptance angle of NBUVRs shall exceed the mirror
system’s effective field of view if used in conjunction with devices used for intensified solar radiation
exposures in accordance with ISO 877-3. In either case, they shall be calibrated at least every six months,
more often if required to ensure stability of their instrument constants.
5.2.2 Other climate-measuring instruments
Instrumentation used for the measurement of air temperature, specimen temperature, relative humidity,
rainfall, wet time, sunshine hours, black- or white-standard temperature, and black- or white-panel
temperature shall be appropriate to the exposure method used and shall be agreed upon between the
interested parties. Unless otherwise specified, if measurement of black- or white-panel temperature is
required, the panels shall be constructed, calibrated
...
Norme
internationale
ISO 877-1
Deuxième édition
Plastiques — Méthodes d'exposition
2025-08
au rayonnement solaire —
Partie 1:
Lignes directrices générales
Plastics — Methods of exposure to solar radiation —
Part 1: General guidance
Numéro de référence
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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
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe. 2
5 Appareillage . 3
5.1 Exigences générales .3
5.2 Appareillage de mesure des facteurs climatiques .4
5.2.1 Appareillage de mesure de l’exposition énergétique .4
5.2.2 Autres instruments de mesure climatique .5
6 Éprouvettes. 5
6.1 Présentation, forme et préparation .5
6.2 Nombre d’éprouvettes .6
6.3 Conditionnement et stockage .6
7 Conditions d’exposition des éprouvettes . 7
7.1 Classes climatiques .7
7.2 Types d’exposition utilisés pour les éprouvettes .7
8 Phases d’exposition . 8
8.1 Considérations générales .8
8.2 Durée de l’exposition.8
8.3 Exposition énergétique solaire .8
8.3.1 Importance .8
8.3.2 Mesurage de l’exposition énergétique solaire au moyen d’instruments .8
9 Mode opératoire . 9
9.1 Montage des éprouvettes .9
9.2 Montage des matériaux de référence .10
9.3 Observations climatiques .10
9.4 Exposition des éprouvettes .10
9.5 Détermination des modifications de propriétés, si nécessaire .10
10 Expression des résultats . 10
10.1 Détermination des modifications de propriétés .10
10.2 Niveaux (valeurs) des phases d’exposition .11
10.3 Conditions climatiques .11
11 Rapport d’essai .11
Annexe A (informative) Classification des climats .13
Bibliographie .16
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de 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 61, Plastiques, sous-comité SC 6,
Vieillissement et résistance aux agents chimiques et environnants, en collaboration avec le comité technique
CEN/TC 249, Plastiques, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de
coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 877-1:2009), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes :
— ajout d’un terme et d’une définition (3.1), « vieillissement naturel » ;
— ajout d’une exigence concernant la zone sous et à proximité des supports en 5.1 ;
— ajout d’une NOTE 2 en 9.2 se référant à l’ISO/TR 19032 ;
— ajout des informations à inclure dans le rapport d’essai (Article 11).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 877 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Les essais d’exposition réalisés à l’extérieur, tels que spécifiés dans la série ISO 877, sont nécessaires à
l’évaluation de la performance des plastiques lorsqu’ils sont exposés au rayonnement solaire. Il convient de
considérer les résultats de ces essais uniquement comme une indication des effets de l’exposition directe
aux intempéries (ISO 877-2:2025, méthode A), de l’exposition indirecte aux intempéries derrière une vitre
en verre filtrant le rayonnement solaire (ISO 877-2:2025, méthode B) ou de l’exposition intensifiée par un
rayonnement solaire concentré (ISO 877-3), obtenus au moyen des méthodes décrites. Les résultats des
essais réalisés conformément à toutes les parties de la série ISO 877 montreront une certaine variabilité
lors de la comparaison des résultats obtenus à partir des expositions répétées effectuées au même endroit
à un moment différent. Cette variabilité est beaucoup plus grande pour les matériaux qui présentent un
changement significatif après un temps d’exposition maximal d’une année. En général, les résultats obtenus à
partir d’expositions répétées au même endroit sont nécessaires à la détermination de la plage de performance
d’un matériau soumis au rayonnement solaire, tel que spécifié dans la série ISO 877. Étant donné que le
climat peut avoir des répercussions significatives sur le rythme et le type des dégradations, les résultats
obtenus à partir des expositions réalisées dans des conditions climatiques différentes sont nécessaires à
une description complète de la durabilité d’un matériau à l’extérieur. Pour les expositions intensifiées par
un rayonnement solaire concentré réalisées conformément à l’ISO 877-3, la durée d’exposition est définie
en termes d’exposition énergétique totale au rayonnement UV. Cela réduit l’effet des variations annuelles et
saisonnières du rayonnement solaire ultraviolet.
Les concentrateurs réfléchissants de Fresnel, tels que décrits dans l’ISO 877-3, sont utilisés pour intensifier le
rayonnement solaire naturel, afin de tenter d’accélérer les essais d’exposition à l’extérieur sur les matériaux
plastiques.
Un système de classification et de description des conditions climatiques existant dans différentes parties
du monde est donné dans l’Annexe A.
La méthode d’essai choisie est généralement celle destinée à exposer le matériau aux conditions les plus
sévères d’un climat particulier. Par conséquent, il convient de garder à l’esprit que la sévérité de l’exposition
dans des conditions d’utilisation réelles est, dans la plupart des cas, susceptible d’être moindre que
celle spécifiée dans le présent document, et il convient de prévoir une tolérance en conséquence lors de
l’interprétation des résultats. Par exemple, une exposition verticale à 90° par rapport à l’horizontale produit
des effets beaucoup moins sévères sur les plastiques qu’une exposition presque horizontale, en particulier
dans les régions tropicales où l’ensoleillement est beaucoup plus intense à des angles de zénith élevés.
Les surfaces orientées vers le pôle ont moins tendance à se dégrader que celles orientées vers l’équateur
parce qu’elles sont moins exposées au rayonnement solaire. Cependant, le fait qu’elles peuvent rester
humides plus longtemps peut avoir des répercussions sur les matériaux affectés par l’humidité ou sur les
matériaux susceptibles de subir une prolifération microbienne.
v
Norme internationale ISO 877-1:2025(fr)
Plastiques — Méthodes d'exposition au rayonnement
solaire —
Partie 1:
Lignes directrices générales
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des informations et des lignes directrices générales concernant le choix et
l’utilisation des méthodes d’exposition au rayonnement solaire, décrites de manière détaillée dans les
parties suivantes de la série ISO 877. Ces méthodes d’exposition au rayonnement solaire sont applicables à
tous les types de plastiques ainsi qu’aux produits et parties de produits.
Il spécifie également les méthodes de détermination de l’exposition énergétique.
Il n’inclut pas l’exposition directe aux intempéries au moyen d’installations d’essai d’exposition en boîte
noire, qui simule des températures finales plus élevées dans certaines applications.
[1] [2]
NOTE L’ASTM G7 et l’ASTM D4141 décrivent les essais d’exposition en boîte noire.
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 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 472, Plastiques — Vocabulaire
ISO 877-2:2025, Plastiques — Méthodes d’exposition au rayonnement solaire — Partie 2 : Exposition directe et
exposition derrière une vitre en verre
ISO 877-3, Plastiques — Méthodes d’exposition au rayonnement solaire — Partie 3 : Exposition intensifiée par
rayonnement solaire concentré
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
ISO 4582, Plastiques — Détermination des changements de coloration et des variations de propriétés après
exposition au rayonnement solaire sous verre, aux agents atmosphériques ou aux sources de rayonnement de
laboratoire
ISO 4892-1, Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 1: Lignes
directrices générales et exigences
ISO 9370, Plastiques — Détermination au moyen d'instruments de l'exposition énergétique lors d'essais
d'exposition aux intempéries — Lignes directrices générales et méthode d'essai fondamentale
ISO 10640, Plastiques — Méthodologie d'évaluation du photovieillissement des polymères par spectroscopie
IRTF et UV/visible
ASTM G179, Standard Specification for Metal Black Panel and White Panel Temperature Devices for Natural
Weathering Tests
ASTM G183, Standard Practice for Field Use of Pyranometers, Pyrheliometers and UV Radiometers
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de dans l’ISO 472, l’ISO 4892-1, l’ISO 9370
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
vieillissement naturel
exposition des matériaux à l’extérieur aux rayons solaires non concentrés, dont le but est d’évaluer les effets
des facteurs environnementaux sur divers paramètres fonctionnels et décoratifs présentant un intérêt
4 Principe
Des éprouvettes, ou, si nécessaire, des feuilles ou d’autres formes de pièces à partir desquelles des
éprouvettes peuvent être prélevées, sont exposées au rayonnement solaire naturel (voir l’ISO 877-2:2025,
méthode A), au rayonnement solaire derrière une vitre en verre (voir l’ISO 877-2:2025, méthode B) ou au
rayonnement solaire concentré au moyen d’un concentrateur réfléchissant de Fresnel (voir l’ISO 877-3).
À l’issue de la période d’exposition recommandée, les éprouvettes sont retirées de la source d’exposition
et, si une caractérisation est requise, elles sont soumises à des essais afin de déterminer les modifications
éventuelles des propriétés optiques, mécaniques ou autres, présentant un intérêt. La phase d’exposition
peut correspondre à une durée déterminée ou être exprimée en termes d’exposition énergétique totale
ou d’exposition énergétique dans l’UV. La dernière solution est préférée dès lors que le principal objectif
de l’exposition est la détermination de la résistance au rayonnement solaire, car elle minimise l’effet des
variations de l’irradiance spectrale en fonction des conditions climatiques, spatiales et temporelles.
NOTE 1 Les expositions correspondant à la même exposition énergétique totale ou dans l’UV dans des climats
et à des endroits différents et pendant des périodes différentes peuvent encore conduire à un rythme et un type de
dégradations différents.
Il est préférable d’utiliser des moyens instrumentaux de mesure de l’irradiance et des moyens d’intégration
pour déterminer l’exposition énergétique pendant une période de temps donnée.
NOTE 2 Des matériaux étalons physiques, subissant des modifications de couleur ou d’une autre propriété à
l’exposition au rayonnement solaire, ont été utilisés pour déterminer l’exposition énergétique. Ces méthodes de
détermination sont des indicateurs moins fiables que la méthode de détermination de l’exposition énergétique par
mesurage effectif du rayonnement solaire.
Lors de la comparaison des résultats d’exposition obtenus à l’aide de la méthode A ou B de l’ISO 877-2:2025
avec ceux obtenus avec la méthode décrite dans l’ISO 877-3, il convient de prendre en compte les différences
de températures, de niveaux d’exposition énergétique dans l’UV et de dépôts humides des éprouvettes. En
outre, lors de la comparaison de la méthode B de l’ISO 877-2:2025 avec celle de l’ISO 877-3, le verre ou un
autre matériau transparent utilisé comme filtre doit être identique. La comparaison des résultats obtenus à
partir de la méthode décrite dans l’ISO 877-3 avec ceux obtenus à partir de la méthode A ou B décrite dans
l’ISO 877-2:2025 doit reposer sur des niveaux d’exposition énergétique équivalents.
Les conditions climatiques observées pendant l’essai peuvent être surveillées et consignées avec les autres
conditions d’exposition dans le rapport d’essai.
Il convient d’effectuer un contrôle en exposant un matériau similaire, de comportement connu, en même
temps que le matériau de référence.
Sauf spécification contraire, les éprouvettes servant à la détermination des modifications des propriétés
chromatiques et mécaniques sont exposées dans un état sans contrainte mécanique.
La méthode B de l’ISO 877-2:2025 exclut les effets du vent et de la pluie et peut réduire l’effet de la rosée.
Les dispositifs utilisés pour l’ISO 877-3 sont généralement équipés pour donner de l’humidité sous forme
d’arrosage.
Les expositions dans des conditions climatiques chaudes et humides d’une part, et chaudes et sèches
d’autre part, sont souvent utilisées comme références de la durabilité à l’extérieur des matériaux tels que le
plastique. Des informations relatives à la classification climatique figurent dans l’Annexe A.
NOTE 3 Des informations plus précises concernant les effets de différents climats et de différents paramètres
d’exposition sur la variabilité des résultats obtenus à partir d’essais d’exposition réalisés à l’extérieur figurent dans
[3]
l’ASTM G141 .
5 Appareillage
5.1 Exigences générales
Un équipement d’exposition consistant essentiellement en un support d’essai approprié doit être utilisé. Le
support, les porte-éprouvettes et les autres montures doivent être fabriqués à partir de matériaux inertes
qui n’affecteront pas les résultats. L’alliage d’aluminium résistant à la corrosion, l’acier inoxydable et la
céramique se sont avérés être des matériaux adaptés. Le bois non traité peut être utilisé, mais est susceptible
de pourrir aux emplacements où le taux d’humidité est élevé. Le bois traité avec un produit de protection,
le cuivre ou ses alliages, le zinc ou ses alliages, le fer ou l’acier non galvanisé ne doivent pas être utilisés. Les
matériaux présentant des propriétés thermiques différentes peuvent influencer la température de surface
et, par conséquent, les résultats d’essai. Il convient de ne pas utiliser à proximité des éprouvettes le cuivre
ou ses alliages, le zinc ou ses alliages, le fer ou les aciers autres que les aciers inoxydables, les métaux plaqués
ou galvanisés ou les bois d’œuvre autres que ceux spécifiés ci-dessus.
La zone sous et à proximité des supports doit être caractérisée par une faible réflexion et par une
couverture végétale caractéristique de la zone climatologique concernée. Dans les zones désertiques, les
supports doivent être situés sur du gravier, et dans les zones plus tempérées sur de l’herbe coupée. D'autres
couvertures végétales peuvent être utilisées avec l'accord de toutes les parties et doivent être consignées
dans le rapport d'essai.
NOTE 1 L'utilisation d'autres couvertures végétales peut affecter les résultats de l'essai.
Si un support est nécessaire pour maintenir les éprouvettes ou pour simuler des conditions particulières
d’utilisation, il doit être fabriqué dans un matériau inerte. Il convient que les éprouvettes nécessitant
un support afin d’empêcher leur fléchissement, mais ne nécessitant aucun support pour augmenter la
température, ou ne nécessitant aucun support « plein », soient maintenues par un treillis métallique fin ou
par un support en aluminium ou en acier inoxydable ajouré. Utiliser des métaux de calibre 16 ou de calibre 18
avec des orifices d’environ 12 mm à 13 mm. Il convient que le treillis métallique présente une structure
aérée sur 60 % à 70 % de sa surface.
NOTE 2 Les valeurs métriques pour les calibres 16 et 18 sont définies différemment selon le type de métal.
Les plages types pour les calibres 16 et 18 sont de 1,2 mm à 1,5 mm pour la tôle d'acier, de 1,0 mm à 1,3 mm pour
l'aluminium et de 1,3 mm à 1,6 mm pour l'acier inoxydable.
Pour les essais réalisés sur les produits finis, il convient, si possible, que les montures simulent le mieux
possible les conditions d’utilisation normale.
Les exigences de conception du support destiné aux essais d’exposition en extérieur doivent être conformes
à l’ISO 877-2, et les exigences spécifiques concernant le concentrateur solaire doivent être conformes à
l’ISO 877-3.
5.2 Appareillage de mesure des facteurs climatiques
5.2.1 Appareillage de mesure de l’exposition énergétique
5.2.1.1 Généralités
Tous les radiomètres utilisés pour mesurer l’exposition énergétique doivent satisfaire aux exigences de
l’ISO 9370.
Un étalonnage des radiomètres doit être réalisé régulièrement, par comparaison aux références
radiométriques nationales ou internationales. Le mode opératoire de réétalonnage recommandé et les
intervalles correspondants peuvent être fournis par le fabricant de l’équipement.
En l’absence de ces informations, il convient de réaliser un étalonnage au moins une fois par an.
Dans tous les cas, les intervalles de réétalonnage doivent être justifiés et documentés.
[14]
NOTE L’ISO 10012 fournit des informations pour établir l’intervalle d’étalonnage.
Des exemples d’instruments utilisés pour mesurer l’exposition énergétique sont énumérés de 5.2.1.2 à
5.2.1.5.
5.2.1.2 Pyranomètres
Un pyranomètre est un radiomètre utilisé pour mesurer le rayonnement solaire global, s’il est installé
horizontalement, ou pour mesurer le rayonnement hémisphérique, s’il est installé en position inclinée. Les
pyranomètres doivent respecter ou dépasser les exigences relatives à un pyranomètre de seconde classe, tel
que spécifié dans l’ISO 9370.
5.2.1.3 Pyrhéliomètres
Un pyrhéliomètre est un radiomètre utilisé pour mesurer la composante directe de l’irradiance solaire sur
une surface perpendiculaire aux rayons du soleil. Les pyrhéliomètres doivent respecter ou dépasser les
exigences relatives à un pyrhéliomètre de première classe, tel que spécifié dans l’ISO 9370.
5.2.1.4 Radiomètres ultraviolet à bande large
Lorsque les radiomètres ultraviolet sont utilisés pour déterminer les différentes phases d’exposition, ils
doivent mesurer le rayonnement dans une zone de longueur d’onde comprise entre 290 nm et 400 nm ou
entre 295 nm et 385 nm. Ils doivent également être à correction de cosinus afin d’inclure le rayonnement
ultraviolet du ciel. Les radiomètres ultraviolet doivent être étalonnés au moins une fois par an, ou plus
fréquemment si cela est spécifié, et leur étalonnage doit être traçable aux références radiométriques
nationales/internationales.
NOTE Les radiomètres UV à bande large de la série ISO 4892, destinés aux appareils d'exposition aux intempéries
de laboratoire, contrôlent et mesurent l’irradiance dans l’UV et l’exposition énergétique dans l’UV dans une zone de
longueur d’onde comprise entre 300 nm et 400 nm. Si des radiomètres UV mesurant entre 295 nm et 385 nm sont
utilisés pour mesurer le rayonnement solaire naturel, l’exposition énergétique dans l’UV peut être transférée dans
la zone de longueur d’onde comprise entre 300 nm et 400 nm en multipliant la valeur mesurée par un facteur de 1,3
[voir la Formule (1)]. Le facteur de conversion de 1,3 est une bonne moyenne pour les périodes d'exposition d'un an et
plus. Pour des périodes d'exposition plus courtes, comme un mois, le facteur de conversion peut varier entre 1,2 et 1,4.
Voir l’Annexe A de l’ISO 9370:2017 pour des informations supplémentaires concernant les différences de rayonnement
solaire UV total mesuré par des radiomètres ultraviolet à bande large qui présentent des réponses aux UV différentes
à des longueurs d’onde élevées.
H(300 nm à 400 nm) ≈ 1,3 x H(295 nm à 385 nm) (1)
5.2.1.5 Radiomètres ultraviolet à bande étroite (PRUBE)
Lorsqu’ils sont utilisés pour définir des phases d’exposition, les radiomètres ultraviolet à bande étroite
doivent être à correction de cosinus s’ils sont utilisés en relation avec des essais d’exposition naturelle à
angle fixe ou d’exposition indirecte sous verre. Lorsque les radiomètres ultraviolet à bande étroite sont
utilisés en même temps que des dispositifs destinés à des essais d’exposition intensifiée par rayonnement
solaire concentré conformément à l’ISO 877-3, leur angle d’admission doit être supérieur au champ optique
réel d’un système de miroirs. Dans un cas comme dans l’autre, ils doivent être étalonnés au moins tous les
six mois, et plus souvent si nécessaire afin de garantir la stabilité des constantes des instruments de mesure.
5.2.2 Autres instruments de mesure climatique
Les instruments destinés à mesurer la température de l’air, la température de l’éprouvette, l’humidité
relative, la durée de précipitations, du temps humide et de l’ensoleillement, la température d’un étalon noir ou
blanc, et la température d’un panneau noir ou blanc, doivent être adaptés à la méthode d’exposition utilisée
et doivent faire l’objet d’un accord entre les parties intéressées. Sauf spécification contraire, si une mesure
de la température d’un panneau noir ou blanc est requise, les panneaux doivent être construits, étalonnés
et conservés conformément à l’ASTM G179. Sauf spécification contraire, si une mesure de la température
d’un étalon noir ou blanc est requise, les panneaux doivent être construits et conservés conformément à
l’ISO 4892-1.
NOTE 1 Les mesures de la durée du temps humide sont généralement effectuées à l’aide de méthodes utilisant des
[4]
cellules galvaniques ou des moyens électriques similaires. L’ASTM G84 décrit un mode opératoire de mesure de la
durée du temps humide à l’aide d’une petite cellule galvanique. Plusieurs grands fournisseurs d’équipements d’essais
extérieurs d’exposition aux intempéries ont cessé d’utiliser ce type de capteur pour mesurer la durée du temps humide
en raison de résultats incohérents.
NOTE 2 Au moment de la publication, il n’existe pas de technique d’étalonnage normalisée acceptable concernant
les thermomètres à étalon noir ou blanc utilisés à l’extérieur.
Un thermomètre à étalon
...
Questions, Comments and Discussion
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