曹帥英，黃世英，劉俊保，湯妍雯

(中國石油蘭州化工研究中心 國家合成橡膠質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，甘肅蘭州 730060)

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橡膠行業(yè)門尼粘度數(shù)據(jù)比對結(jié)果評價(jià)

曹帥英，黃世英，劉俊保，湯妍雯

(中國石油蘭州化工研究中心 國家合成橡膠質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，甘肅蘭州 730060)

國家合成橡膠質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心根據(jù)2016年度質(zhì)量控制計(jì)劃，組織了行業(yè)內(nèi)異戊橡膠門尼粘度數(shù)據(jù)比對，國內(nèi)34家實(shí)驗(yàn)室參加了比對工作。用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)處理并評價(jià)比對結(jié)果，異戊橡膠IR 70、IR 80門尼粘度數(shù)據(jù)比對，Z值的絕對值的平均值為分別為0.6和0.8，比對滿意結(jié)果均在94%以上，反映出比對各實(shí)驗(yàn)室的檢測水平較高；橡膠行業(yè)異戊橡膠門尼粘度數(shù)據(jù)比對的門尼粘度計(jì)均通過門尼粘度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校核，故此次橡膠行業(yè)門尼粘度數(shù)據(jù)比對檢測水平，較以往比對有大幅度的提升。

門尼粘度，比對，結(jié)果，評價(jià)

國家合成橡膠質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心根據(jù)年度質(zhì)量控制計(jì)劃，組織了行業(yè)內(nèi)門尼粘度數(shù)據(jù)比對。數(shù)據(jù)比對的意義在于給申請認(rèn)可或已獲認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室，提供自我評價(jià)其檢測能力技術(shù)的依據(jù)。2016年5月有30多家橡膠行業(yè)所屬的質(zhì)檢、科研、生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)、儀器制造等實(shí)驗(yàn)室參加了門尼粘度數(shù)據(jù)比對，數(shù)據(jù)比對結(jié)果用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行處理。

橡膠行業(yè)異戊橡膠門尼粘度數(shù)據(jù)比對的門尼粘度計(jì)均通過門尼粘度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校核，故此次橡膠行業(yè)門尼粘度數(shù)據(jù)比對檢測水平，較以往比對其檢測水平有大幅度的提升。

1 比對工作

1.1 比對的重要性

實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)比對工作有著極其重要作用，即準(zhǔn)確評價(jià)各實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)水平，提供實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的技術(shù)依據(jù)，有利于實(shí)驗(yàn)室尋找自我改進(jìn)和提升檢驗(yàn)水平的機(jī)會。

1.2 比對實(shí)驗(yàn)室的分布

此次數(shù)據(jù)比對實(shí)驗(yàn)室有19個省、自治區(qū)、直轄市的34個，屬于合成橡膠橡膠生產(chǎn)企業(yè)、橡膠加工企業(yè)、科研單位及質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)等從事檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室。分別為18家合成橡膠生產(chǎn)企業(yè)、5家合成橡膠加工企業(yè)、1家儀器制造商、10家科研單位和質(zhì)檢機(jī)構(gòu)，其中19家實(shí)驗(yàn)室獲得CNAS認(rèn)可，所占比例為56%。表1為參加數(shù)據(jù)比對實(shí)驗(yàn)室的分布情況。

表1 比對實(shí)驗(yàn)室的分布情況Table 1 Distribution of the participating laboratory

1.3 比對技術(shù)要求

門尼粘度為此次數(shù)據(jù)比對項(xiàng)目；制備比對樣品用GB/T 15340-2008中直接法[1]；門尼粘度測試按照GB/T 1232.1-2000[2]進(jìn)行。

1.4 比對樣品

異戊橡膠IR 70、IR 80，茂名魯華化工有限公司生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定的樣品(各150kg)，每份樣品約500g。

1.4.1 比對樣品的均勻性測試

在比對樣品異戊橡膠IR 70、IR 80樣品中隨機(jī)選取15個樣品，相同條件下對樣品重復(fù)測試3次門尼粘度值，用方差分析法進(jìn)行相關(guān)量的統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表2、表3。

表2 異戊橡膠IR 70門尼粘度均勻性檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Uniformity test results of Mooney viscosity of isoprene rubber 70

表3 異戊橡膠IR 80門尼粘度均勻性檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 3 Uniformity test results of Mooney viscosity of isoprene rubber 80

續(xù)表3

樣品數(shù)測試結(jié)果123平均值786.186.286.386.2886.786.785.186.2986.086.786.986.51085.886.085.885.91186.686.786.586.61286.184.986.585.81385.986.385.685.91486.086.786.586.41586.386.386.186.2總平均值=86.1F值=1.80

1.4.2 比對結(jié)果統(tǒng)計(jì)方法

方差分析法[3]檢驗(yàn)異戊橡膠IR 70 、IR 80門尼粘度比對樣品是否均勻一致。檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量由式(1)～(5)計(jì)算。

(1)

(2)

ν1=m-1

(3)

ν2=m(n-1)

(4)

(5)

1.4.3 均勻性判定的原則

如果檢驗(yàn)F值小于F臨界值，則樣品均勻。由于F臨界值(0.05，14，30)的值查表可知為2.31[4]，而異戊橡膠IR70、IR80門尼粘度均勻性檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)值F分別為1.62和1.80，因此，在95%的置信概率下，異戊橡膠樣品均勻。

1.5 穩(wěn)定性檢驗(yàn)

數(shù)據(jù)比對樣品的穩(wěn)定性取決于樣品運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性。運(yùn)輸過程中對樣品影響最大的因素是溫度(高溫)，模擬極限溫度60℃，在異戊橡膠IR70、IR80樣品中隨機(jī)各選1塊，將其分為4等份，樣品標(biāo)識后在烘箱(60℃)中分別存放0天、3天、6天和9天，樣品取出后按照GB/T15340-2008制樣并調(diào)節(jié)，然后按GB/T1232.1-2000進(jìn)行門尼粘度的測定，并用直線擬合法進(jìn)行檢驗(yàn)，短期穩(wěn)定性測試結(jié)果見表4。

表4 異戊橡膠門尼粘度短期穩(wěn)定性檢驗(yàn)結(jié)果(60℃)Table 4 Test results of short-term stability of Mooney viscosity of isoprene rubber(60℃)

直線擬合法按照式(6)進(jìn)行判斷樣品是否穩(wěn)定。

|b1|

(6)

式中：b1為擬合直線的斜率；t0.95，n-2為t檢驗(yàn)臨界值；s(b1)為直線斜率的不確定度；n為測量次數(shù)。

(7)

(8)

式中：Xi為i時間的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性值；b0為擬合直線的截距。

將表4中數(shù)據(jù)，以y代表時間，以x代表標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性值(門尼粘度)，擬合成一條直線分別為X=76.2、X=86.4，擬合直線的斜率b1均為零，截距b0分別為76.2、86.4。當(dāng)直線的斜率為零時，則樣品的穩(wěn)定性最好。

1.6 比對樣品運(yùn)輸

將通過均勻性、穩(wěn)定性檢驗(yàn)的樣品，以快遞方式寄往各參加實(shí)驗(yàn)室。

1.7 保密

組織單位隨機(jī)確定一個代碼給參加比對的實(shí)驗(yàn)室，與比對有關(guān)的信息均以實(shí)驗(yàn)室代碼表示，避免客戶的相關(guān)檢驗(yàn)信息泄露。

2 統(tǒng)計(jì)與判定的規(guī)則

異戊橡膠IR 70、IR 80門尼粘度比對，比對結(jié)果的統(tǒng)計(jì)采用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)[5]。按照式(9)計(jì)算Z比分值：

Z=[X[i]-X*]/σ

(9)

式中：X[i]為某實(shí)驗(yàn)室的算術(shù)平均值；X*為整個比對結(jié)果的中位值；σ為變動性度量值[σ=(Q3-Q1)×0.7413]；Q1為上四分位距值；Q3為下四分位距值。

檢驗(yàn)水平的判定規(guī)則：

|Z|≤2，結(jié)果滿意；2<|Z|<3，結(jié)果可疑；|Z|≥3，結(jié)果不滿意(離群值)。

3 結(jié)果與分析討論

3.1 比對結(jié)果與統(tǒng)計(jì)量

參加合成橡膠行業(yè)門尼粘度比對的實(shí)驗(yàn)室，共計(jì)34個，表5為比對檢測結(jié)果與統(tǒng)計(jì)量。

表5 實(shí)驗(yàn)室比對結(jié)果和統(tǒng)計(jì)量Table 5 Comparison results and statistics of laboratory

續(xù)表5

實(shí)驗(yàn)室編號IR70ML(1+4)100℃IR80ML(1+4)100℃平均值SZ平均值SZL2474.80.26-2.085.40.50-2.0L2576.10.100.086.20.16-1.0L2675.00.08-1.787.00.090.6L2776.00.16-0.286.90.150.3L2876.40.190.586.50.19-0.4L2975.80.15-0.586.70.16-0.1L3076.10.120.186.60.20-0.3L3174.40.18※-2.782.00.15¤-8.9L32★75.60.16-0.786.30.19-0.8L33★76.30.180.387.20.081.0L34★75.30.18-1.285.60.18-2.0中位值76.186.7平均值76.186.4Q376.587.0Q175.686.3NIQR0.640.53

注：帶※號的數(shù)值為可疑值，帶¤號的數(shù)值為不滿意結(jié)果，即2<|Z|<3，帶★號實(shí)驗(yàn)室代表通過CNAS認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室。

3.2 比對結(jié)果分析

3.2.1 異戊橡膠IR 70

異戊橡膠IR 70門尼粘度比對實(shí)驗(yàn)室為34。Z比分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，34個結(jié)果中滿意結(jié)果為32個，所占比例為94%；可疑結(jié)果1個，所占比例為3%；不滿意結(jié)果1個，所占比例為3%。Z值絕對值的平均值為0.6。

3.2.2 異戊橡膠IR 80

異戊橡膠IR 80生膠門尼粘度比對實(shí)驗(yàn)室為34。Z比分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，34個結(jié)果中滿意結(jié)果為32個，所占比例為94%，不滿意結(jié)果2個，所占比例為6%。Z值絕對值的平均值為0.8。

4 結(jié)論

異戊橡膠IR 70、IR 80門尼粘度數(shù)據(jù)比對，Z值的絕對值的平均值為分別為0.6和0.8，比對滿意結(jié)果均在94%以上，反映出比對各實(shí)驗(yàn)室的檢測水平較高。

橡膠行業(yè)異戊橡膠門尼粘度數(shù)據(jù)比對的門尼粘度計(jì)均通過門尼粘度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校核，故此次橡膠行業(yè)門尼粘度數(shù)據(jù)比對檢測水平，較以往比對其檢測水平有大幅度的提升。

[1] 蔡尚脈，陳鷹. GB/T 15340-2008天然、合成生膠取樣及其制樣方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[2] 張菊秀，李海鷹，沈輝，等. GB/T 1232.1-2000未硫化橡膠 用圓盤剪切粘度計(jì)進(jìn)行測定 第1部分：門尼粘度的測定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[3] 全國標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)管理委員會.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制管理與應(yīng)用[M].北京：中國計(jì)量出版社，99-102，107，111，120-121.

[4] 全國標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)管理委員會.分析測試質(zhì)量保證[M].遼寧：遼寧大學(xué)出版社，2004：528，529-533，565.

[5] 周尊英.實(shí)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)指南[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

Evaluation of Mooney Viscosity Comparison Results in Rubber Industry

CAO Shuai-ying，HUANG Shi-ying，LIU Jun-bao，TANG Yan-wen

(Lanzhou PetroChemical Research Center，PetroChina National Quality Supervision and Inspection Center of Synthetic Rubber，Lanzhou 730060，Gansu，China)

According to the 2016 annual quality control plan，national quality supervision and inspection center of synthetic rubber organized isoprene rubber Mooney viscosity data comparison in the synthetic rubber industry，there were 34 domestic laboratories to participate in the comparison work. The results of isoprene rubber IR 70 and IR 80 Mooney viscosity comparison were dealed and evaluated with robust statistical techniques，the average values ofZabsolute values respectively were 0.6 and 0.8，the satisfactory values were above 94%，which reflected all laboratories had higher detection level. Mooney viscometer of all participating laboratories were checked with Mooney viscosity standard material，therefore，the Mooney viscosity detection level in rubber industry was greatly improved compared with previous.

Mooney viscosity，comparison，result，evaluation

TQ 333.2