ABNT NBR ISO 2781 (2015)

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ABNT NBR
ISO
ICS ISBN 978-85-07-
Número de referência 
9 páginas
NORMA
BRASILEIRA
2781
Primeira
26.11.2015
26.12.2015
Borracha vulcanizada ou termoplástica — 
Determinação da densidade
Rubber vulcanized or thermoplastic — Determination of density
83.060 05937-0
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Prefácio Nacional ...............................................................................................................................iv
1 Escopo ................................................................................................................................1
2 Referência normativa .........................................................................................................1
3	 Termos	e	definições ...........................................................................................................1
4 Princípio ..............................................................................................................................2
5 Aparelhagem .......................................................................................................................2
6 Corpo de prova ...................................................................................................................2
7 Intervalo de tempo entre preparação e ensaio ................................................................2
8 Condicionamento dos corpos de prova ...........................................................................3
9 Temperatura de ensaio ......................................................................................................3
10 Procedimento .....................................................................................................................3
10.1 Preparação da amostra ......................................................................................................3
10.2 Método A .............................................................................................................................3
10.3 Método B .............................................................................................................................4
11 Expressão de resultados ...................................................................................................5
11.1 Método A .............................................................................................................................5
11.2 Método B .............................................................................................................................6
12 Precisão ..............................................................................................................................6
13 Relatório de ensaio ............................................................................................................6
Anexo A (informativo) Precisão ...........................................................................................................8
A.1 Histórico ..............................................................................................................................8
A.2 Detalhes do PEI ..................................................................................................................8
A.3 Resultados da precisão .....................................................................................................8
A.4 Comentários adicionais .....................................................................................................9
A.5 Tendência ............................................................................................................................9
Tabela
Tabela A.1 – Resultados da precisão (precisão tipo 1) ....................................................................9
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Sumário Página
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Prefácio Nacional
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. 
As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), 
dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais 
(ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas 
no tema objeto da normalização.
Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2.
A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais 
direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados 
à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996).
Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. 
Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas 
para exigência dos requisitos desta Norma, independentemente de sua data de entrada em vigor.
A ABNT NBR ISO 2781 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Couro, Calçados e Artefatos de Couro 
(ABNT/CB-011), pela Comissão de Estudo de Construção Inferior do Calçado (CE-011:300.003). 
O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 10, de 22.10.2015 a 22.11.2015.
Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à ISO 2781:2008 + 
Amd 1:2010, que foi elaborada pelo Technical Committee Rubber and rubber products (ISO/TC 45), 
Subcommittee Testing and analysis (SC 02), conforme ISO/IEC Guide 21-1:2005.
Esta Norma cancela e substitui a ABNT NBR 14737:2012.
O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte:
Scope
This Standard specifies two test methods for the determination of the density of solid vulcanized and 
thermoplastic rubbers.
Such determinations are of importance in the control of the quality of a rubber composition and in the 
calculation of the mass of rubber required to produce a given volume of material.
This Standard does not cover the determination of the relative density of rubber, which is the ratio of the 
mass of a given volume of rubber to the mass of an equal volume of pure water at a given temperature.
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Borracha vulcanizada ou termoplástica — Determinação da densidade
ADVERTÊNCIA É recomendado que pessoas que utilizam esta Norma estejam familiarizadas com 
a prática normal de laboratório. Esta Norma não pretende abordar todos os problemas de segurança 
associados à sua utilização. É de responsabilidade do usuário estabelecer práticas adequadas de 
segurança e saúde para garantir a conformidade com quaisquer condições reguladoras nacionais.
ATENÇÃO Certos procedimentos especificados nesta Norma podem envolver o uso ou produção 
de substâncias, ou a geração de resíduos, podendo constituir um risco ambiental local. É recomendado 
que referências sejam feitas para a devida documentação sobre a segurança da manipulação 
e eliminação após o uso.
1 Escopo
Esta Norma especifica dois métodos de ensaio para a determinação da densidade de sólidos vulcani-
zados e borrachas termoplásticas.
Estas determinações são de importância no controle da qualidade de uma composição de borracha 
e no cálculo da massa de borracha requerida para produzir um determinado volume de material.
Esta Norma não cobre a determinação da densidade relativa da borracha que é a relação da massa 
de um determinado volume de borracha pela massa de um volume igual de água pura a uma deter-
minada temperatura.
2 Referência normativa
O documento relacionado a seguir é indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências 
datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições 
mais recentes do referido documento (incluindo emendas).
ABNT NBR ISO 23529, Borracha – Procedimentos gerais para preparação e condicionamento de 
corpos de prova para ensaios físicos.
3 Termos	e	definições
Para os efeitos deste documento, aplica-se o seguinte termos e definição:
3.1 
densidade
massa por unidade de volume da borracha a uma determinada temperatura
NOTA É expressa em megagramas por metro cúbico (Mg/m3).
NOTA BRASILEIRA No Brasil, usualmente a densidade de borrachas é expressa em g/cm3 que é 
equivalente a Mg/m3.
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4 Princípio
Dois métodos, A e B, são determinados.
No método A, a massa do corpo de prova e a massa de água de igual volume do corpo de prova são 
determinadas usando uma balança com um prato suspenso. A massa aparente do pedaço do corpo 
de prova quando imerso em água é menor do que a massa no ar, devido a massa de água deslocada, 
sendo o volume de água deslocado igual ao volume do corpo de prova.
O método B é usado somente quando é necessário cortar o corpo de prova em pedaços pequenos 
eliminando espaços de ar, como no caso de uma tubulação de furo estreito e isolamento de cabos 
elétricos. São feitas medidas usando balança e picnômetro.
5 Aparelhagem
A aparelhagem de laboratório necessária é a seguinte:
5.1 Balança analítica, resolução de ± 1 mg.
5.2 Balança com prato suspenso, de tamanho conveniente para apoiar o copo de béquer e per-
mitir a determinação da massa do corpo de prova na água (para método A).
5.3 Copo de béquer, com capacidade de 250 cm3 (ou menor se necessário para o tamanho da 
balança) (para método A).
5.4 Picnômetro (para método B).
6 Corpo de prova
6.1 O corpo de prova deve consistir em um pedaço da borracha com superfícies lisas, livre de 
ranhuras e pó, e tendo uma massa de pelo menos 2,5 g. Para o método B, a forma do corpo de prova 
deve ser cortada em pedaços de tamanho satisfatórios (ver 10.3).
6.2 No mínimo dois corpos de prova devem ser preparados.
7 Intervalo de tempo entre preparação e ensaio
7.1 A menos que seja especificado por razões técnicas, devem ser observados os seguintes requi-
sitos para o intervalo de tempo.
7.2 Para todos os propósitos do ensaio, o tempo mínimo entre a vulcanização ou moldagem e o 
ensaio deve ser de 16 h.
7.3 Para ensaios de não produtos, o tempo máximo entre a vulcanização ou moldagem e ensaio 
deve ser de quatro semanas e, para as avaliações comparativas, os ensaios, na medida do possível, 
devem ser realizados após o mesmo intervalo de tempo.
7.4 Para ensaios de produtos, sempre que possível, o tempo entre a vulcanização ou moldagem e 
o ensaio não pode exceder três meses. Em outros casos, os ensaios devem ser realizados até dois 
meses da data de recebimento do produto pelo cliente.
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8 Condicionamento dos corpos de prova
8.1 Amostras e corpos de prova devem ser protegidos da luz solar direta durante o intervalo entre 
a vulcanização e o ensaio.
8.2 As amostras, após preparadas, devem ser condicionadas a uma temperatura normal de labora-
tório [( 23 ± 2 °C) ou (27 ± 2 °C)] por pelo menos 3 h antes dos corpos de prova serem cortados.
NOTA BRASILEIRA Convencionalmente no Brasil, adota-se como temperatura normal do laboratório 
a faixa de (23 ± 2 °C).
Estes corpos de prova podem ser ensaiados imediatamente, caso contrário, devem permanecer 
na temperatura padrão de laboratório até serem ensaiados. Se a preparação envolver desbaste 
(asperação), o intervalo entre o desbastar e o ensaio não pode exceder 72 h.
9 Temperatura de ensaio
O ensaio normalmente deve ser realizado dentro de uma temperatura padrão de laboratório 
[(23 ± 2 °C) ou (27 ± 2 °C)], a mesma temperatura que é usada ao longo de um ensaio ou uma série 
de ensaios que pretendem ser comparáveis.
NOTA BRASILEIRA Convencionalmente no Brasil, adota-se como temperatura normal do laboratório 
a faixa de (23 ± 2 °C).
10 Procedimento
10.1 Preparação da amostra
Se houver tecido fixado ou incorporado na amostra, este deve ser removido antes de recortar os 
corpos de prova. O método de remoção deve preferencialmente evitar o uso de um líquido que inche a 
amostra. Caso necessário, pode ser usado um líquido atóxico de baixo ponto de ebulição para molhar 
a superfície de contato. Cuidados devem ser tomados para evitar o alongamento da borracha durante 
a separação do tecido, e o líquido, se usado, deve ser evaporado completamente das superfícies 
de borracha depois da separação. Superfícies estampadas devem ser alisadas por desbaste 
(Ver ABNT NBR ISO 23529).
10.2 Método A
10.2.1 Suspender o corpo de prova (Ver Seção 6) no gancho da balança analítica (5.1) usando um 
comprimento satisfatório de filamento de forma que o corpo de prova fique suspenso aproximadamente 
25 mm acima do prato (5.2). O filamento deve ser feito de material insolúvel em água e que não 
absorva uma quantidade significativa de água. Esse filamento deve ser contrabalançado ou pesado 
e sua massa deve ser deduzida do peso do corpo de prova (ver 10.2.3).
NOTA BRASILEIRA Recomenda-se utilizar fio metálico.
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10.2.2 Pesar o corpo de prova o mais próximode 1 mg no ar. Repetir pesando o corpo de prova 
(e peso adicional, se requerido, ver 10.2.4) imerso em água destilada recentemente fervida e resfriada 
ou água deionizada a uma temperatura padrão de laboratório [(23 ± 2) °C ou (27 ± 2) °C] contida no 
copo de béquer (5.3), colocado no prato da balança. Remover as bolhas de ar aderidas ao corpo 
de prova (ver 10.2.5 e 10.2.6) e pesar o mais próximo de 1 mg, esperar alguns segundos para fazer 
a leitura para que o valor não varie.
NOTA BRASILEIRA 1 Este tempo de espera para leitura é geralmente em torno de 5 s.
NOTA BRASILEIRA 2 Convencionalmente no Brasil, adota-se como temperatura normal do laboratório a 
faixa de (23 ± 2) °C.
10.2.3 Quando for utilizado um filamento de massa menor que 0,010 g, como é o caso de filamento 
de náilon (poliamida), não é necessário corrigir a massa final no resultado. Quando o corpo de prova 
é menor que o especificado (por exemplo, quando a densidade de anéis será medida), isto pode 
conduzir a erros e a massa do filamento precisa ser levada em conta no cálculo final. Se outros 
meios de suspensão de um filamento forem utilizados, o volume e massa dessa suspensão devem 
ser levados em conta no cálculo final.
10.2.4 Quando este procedimento for utilizado para borracha que tem uma densidade menor que 
1 Mg/m3, um peso adicional é necessário; e é preciso determinar a massa somente deste peso 
adicional em água. Alternativamente, pode ser usado um líquido de densidade diferente que não tenha 
interação com a borracha em lugar da água, neste caso serão modificadas as fórmulas indicadas em 
11.1 substituindo a densidade da água pela densidade do líquido que foi utilizado.
10.2.5 As fontes principais de erro são:
 a) bolhas de ar aderidas na superfície do corpo de prova durante a pesagem na água;
 b) efeitos de tensão de superfície no filamento;
 c) correntes de convecção na água na qual o corpo de prova está suspenso, que podem ser 
minimizadas usando as mesmas temperaturas de água e do ar.
10.2.6 Para minimizar a aderência de bolhas de ar ao corpo de prova, é permitido adicionar traços 
(1 parte em 10.000) de material tenso ativo, como um detergente, à água destilada ou imergir o corpo 
de prova momentaneamente em um líquido, como álcool metílico ou álcool etílico, miscível em água 
e que não provoque inchamento ou lixiviamento na borracha. Se o último método citado for adotado, 
devem ser tomadas precauções para minimizar o excesso de álcool.
10.3 Método B
10.3.1 Pesar o picnômetro com sua tampa, limpo e seco (5.4) antes e depois da inserção do corpo 
de prova cortado (Ver Seção 6) em tamanho satisfatório. O tamanho exato e forma dos corpos de 
prova dependem da espessura do corpo de prova original. Convém que eles sejam tais que nenhuma 
das duas dimensões seja maior que 4 mm e menor que 6 mm. Dentro destas limitações, convém que 
os corpos de prova sejam tão grandes quanto possível. Todas as extremidades de corte devem ser 
lisas. Encher o picnômetro, contendo a amostra, completamente com água destilada recentemente 
fervida e resfriada ou água deionizada com a temperatura padrão de laboratório [(23 ± 2) °C 
ou (27 ± 2) °C]. Remover as bolhas de ar aderidas na amostra e nas paredes do picnômetro 
(ver 10.2.6 e 10.3.2). Inserir a tampa, cuidando para que não haja ar no picnômetro ou no vaso capilar. 
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Secar o lado de fora do picnômetro, cuidadosamente. Pesar o picnômetro com o conteúdo. Esvaziar 
o picnômetro completamente e preencher com água destilada recentemente fervida e resfriada ou 
água deionizada. Depois de remover as bolhas de ar, inserir a tampa e secar, pesar o picnômetro e a 
água. Todas as pesagens devem ser feitas o mais próximo de 1 mg.
10.3.2 As fontes principais de erro são as bolhas de ar oclusas dentro do picnômetro. Pode ser 
necessário aquecer o picnômetro e o conteúdo a aproximadamente 50 °C para retirar as bolhas, mas 
neste caso o picnômetro e o conteúdo devem ser resfriados antes da pesagem. Alternativamente, 
o picnômetro pode ser colocado em um dessecador e ser aplicado vácuo várias vezes até que nenhum 
ar seja extraído.
11 Expressão de resultados
11.1 Método A
A densidade ρ, expressa em megagramas por metro cúbico, é determinada pela fórmula:
1
w
1 2
mP
m m
= ρ
−
onde
ρw é a densidade da água;
m1 é a massa da amostra, pesada no ar;
m2 é a massa da amostra menos a massa de igual volume de água, determinada pela pesagem 
na água, ambos à temperatura padrão de laboratório.
Este método tem a precisão o mais próximo de 0,01 Mg/m3.
Para a maioria dos propósitos, pode ser levada a densidade de água a temperatura padrão de labo-
ratório como 1,00 Mg/m3. Porém, para um trabalho mais preciso, deve ser usado um fator para levar 
em conta a densidade da água com a temperatura de ensaio.
Quando um peso adicional for utilizado, o cálculo deve ser modificado como a seguir:
1
w
1 2 3
mP
m m m
= ρ
+ −
onde
ρw é a densidade da água;
m1 é a massa da amostra, pesada no ar;
m2 é a massa da amostra menos a massa de igual volume de água, determinada pela pesagem 
na água, ambos à temperatura padrão de laboratório;
m3 é a massa da amostra menos a massa de igual volume de água com seu volume total, 
determinadas pela pesagem em água, ambos à temperatura padrão de laboratório.
Registrar o valor médio.
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11.2 Método B
A densidade ρ, expressa em megagramas por metro cúbico, é determinada pela fórmula:
2 1
w
4 3 2 1
m mP
m m m m
−= ρ
− + −
onde
ρw é a densidade da água;
m1 é a massa do picnômetro;
m2 é a massa do picnômetro mais corpo de prova;
m3 é a massa do picnômetro com água e corpo de prova;
m4 é a massa do picnômetro com água.
Para a maioria dos propósitos, pode ser considerada a densidade da água à temperatura padrão 
de laboratório como 1,00 Mg/m3. Porém, para um trabalho mais preciso, deve ser usado um fator 
de correção da densidade da água à temperatura de ensaio.
Registrar o valor médio.
12 Precisão
Ver Anexo A.
13 Relatório de ensaio
O relatório de ensaio deve incluir as seguintes particularidades:
 a) detalhes da amostra:
 1) uma descrição completa da amostra e sua origem;
 2) detalhes da composição e detalhes da cura, quando apropriado;
 3) o método de preparação dos corpos de prova da amostra, por exemplo, se moldado ou 
cortado;
 b) método de ensaio:
 1) a referência do método de ensaio usado, incluindo o número desta Norma,
 2) o procedimento de ensaio utilizado (método A ou método B),
 3) o tipo de corpo de prova utilizado;
 c) detalhes do ensaio:
 1) a temperatura padrão de laboratório utilizada;
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 2) o tempo e a temperatura de condicionamento dos corpos de prova antes do ensaio;
 3) a temperatura do ensaio;
 4) detalhes de qualquer procedimento não especificado nesta Norma;
 d) resultados do ensaio:
 1) o número de corpos de prova utilizados;
 2) o resultado individual;
 3) a densidademédia;
 e) a data do ensaio.
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Anexo A 
(informativo) 
 
Precisão
A.1 Histórico
Um programa de ensaio interlaboratorial (PEI) para a determinação da precisão do método de medição 
da densidade especificado nesta Norma foi conduzido em 2008 utilizando procedimentos de precisão 
e diretrizes descritas no ISO/TR 9272:2005, Rubber and rubber products – Determination of precision 
for test method standards.
A.2 Detalhes do PEI
A.2.1 O total de 15 laboratórios participou no PEI. No entanto, os resultados do ensaio foram 
relatados por somente 13 dos laboratórios. O total de quatro materiais ou componentes foi utilizado, 
compostos designados por A, B, C e D em aumento da magnitude da densidade de 0,97 a 1,86. 
O PEI foi conduzido por um período de quatro semanas seguidas. Em um dia específico em cada uma 
destas quatro semanas, cinco medidas individuais de densidade foram feitas por cada laboratório 
em cada um dos quatro materiais. O resultado do ensaio foi a média das cinco medições individuais. 
A análise dos dados foi conduzida com base nos resultados destes ensaios.
A.2.2 Duas determinações de repetibilidade e reprodutibilidade separadas foram conduzidas. 
Os resultados das semanas 1 e 2 foram utilizados para a avaliação No. 1 da repetibilidade e reproduti-
bilidade (por exemplo, estes resultados foram obtidos pelo protocolo de ensaio típico dia 1 contra o dia 
2 especificado no ISO/TR 9272). Os resultados das semanas 3 e 4 foram utilizados da mesma forma 
para a avaliação No. 2 da repetibilidade e reprodutibilidade. A opção 1 de procedimento de eliminação 
do discrepante do ISO/TR 9272:2005 foi utilizada.
A.2.3 Os resultados de precisão determinados por este PEI podem não ser aplicáveis a ensaios 
de aceitação ou rejeição de cada grupo de materiais ou produtos sem documentação que afirme que 
os resultados desta avaliação da precisão aplicam-se aos produtos ou materiais utilizados.
A.3 Resultados da precisão
A.3.1 Os resultados da precisão são apresentados na Tabela A.1. Declarações gerais para a utili-
zação dos resultados da precisão também são apresentadas. Os resultados listados na Tabela A.1 
são os resultados médios para as avaliações 1 e 2, como indicado acima (por exemplo, para as 
quatro semanas). Estes são apresentado em termos de ambas a precisão absoluta r e R e a precisão 
relativa, (r) e (R).
A.3.2 Repetibilidade: A repetibilidade, ou precisão de domínio local, do método de ensaio foi 
estabelecida para cada material conforme os valores apresentados na Tabela A.1. Convém que dois 
resultados de ensaio individuais (obtidos pela utilização apropriada desta Norma) que difiram por 
um ou mais dos resultados tabulados de r, em unidades de medida, ou (r), em porcentagem, sejam 
considerados suspeitos, por exemplo, ter vindo de populações diferentes. Esta decisão sugere que 
uma ação de investigação apropriada seja tomada.
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A.3.3 Reprodutibilidade: A reprodutibilidade, ou precisão de domínio global, para o método de 
ensaio foi estabelecida para cada material conforme os valores apresentados na Tabela A.1. Convém 
que dois resultados de ensaio individuais (obtidos pela utilização apropriada desta Norma) que difiram 
por um ou mais dos resultados tabulados de R, em unidades de medida, ou (R), em porcentagem, 
sejam considerados suspeitos, ter vindo de populações diferentes. Esta decisão sugere que uma ação 
de investigação apropriada seja tomada.
Tabela A.1 – Resultados da precisão (precisão tipo 1)
Composto Densidade média
No laboratório Entre laboratórios Número de 
laboratórios asr r (r) sR R (R)
A 0,966 0,001 86 0,005 21 0,54 0,002 47 0,006 91 0,72 10
B 1,223 0,001 19 0,003 34 0,27 0,001 8 0,005 04 0,41 12
C 1,366 0,000 93 0,002 61 0,19 0,002 02 0,005 65 0,41 11
D 1,857 0,001 16 0,003 25 0,17 0,002 15 0,006 02 0,32 11
Valor médio b 0,001 05 0,002 93 0,18 0,002 08 0,005 84 0,37
Notação utilizada
sr é o desvio padrão no laboratório (em unidades de medida);
sR é o desvio padrão entre laboratórios (em unidades de medida);
r é a repetibilidade (em unidades de medida);
(r) é a repetibilidade (como porcentagem do valor médio);
R é a reprodutibilidade (em unidades de medida);
(R) é a reprodutibilidade (como porcentagem do valor médio).
a Número de laboratórios após eliminação dos discrepantes (número total de laboratórios no PEI: 13).
b Médias simples calculadas
A.4 Comentários adicionais
Os valores absolutos de repetibilidade e reprodutibilidade, r e R, são essencialmente constantes sobre 
a faixa de densidade 0,97 a 1,86. Isto resulta em ligeiro aumento na precisão relativa (r) e (R), sobre 
esta faixa.
A.5 Tendência
Tendência é a diferença entre um resultado de ensaio médio medido e a referência ou valor real 
da medição em questão. Valores de referência não existem para este método de ensaio e portanto 
não é possível determinar a tendência.
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