GBW(E)130398門尼黏度標準物質的復制

劉俊保，黃世英，趙慧暉，李淑萍，曹帥英，湯妍雯

(中國石油蘭州化工研究中心國家合成橡膠質量監督檢驗中心，甘肅蘭州730060)

國家合成橡膠質量監督檢驗中心經過兩年多的時間，課題組按照《一級標準物質技術規范》(JJF 1006－1994)［1］的規定，成功研制出了 GBW(E)130398門尼黏度國家標準物質，于2012年6月得到了國家質量監督檢驗檢疫總局的批準。研制出的該批門尼黏度國家標準物質GBW(E)130398預計2013年12月將使用完，為滿足合成橡膠行業對門尼粘度標準物質的需求，2013年5月國家合成橡膠質量監督檢驗中心按照標準物質復制的相關規定，將篩選出的復制樣品通過均勻性和穩定性檢驗、聯合國內16家合成橡膠生產、加工、科研和質檢的定值實驗室，完成了丁二烯－苯乙烯橡膠門尼黏度標準物質GBW(E)130398的復制。

1 實驗部分

1.1 樣品

樣品來源:蘭州石化分公司生產的優質苯乙烯－丁二烯 －苯乙烯橡膠(SBR)1502，工業品;美國EXXON化學公司標準樣品IRM－241E。

1.2 儀器

門尼黏度計:SMV－300RT，日本島津公司生產。

1.3 檢驗方法

樣品制備按照GB/T 15340－2008采用直接法［2］，測試按照 GB/T 1232.1 －2000［3］進行。

2 結果與討論

2.1 樣品的篩選

選擇與研制GBW(E)130398同家生產的質量穩定的苯乙烯－丁二烯－苯乙烯橡膠，作為復制門尼黏度標準物質研制的候選物。

2.2 均勻性檢驗

在相同條件下，隨機抽取15個樣品，重復測試門尼粘度3次/每個樣，選擇方差分析法進行相關量的統計，表1列出了GBW(E)130398復制樣品門尼黏度均勻性檢驗的結果。

由表1數據可知，由于均勻性檢驗臨界值為2.31［4］，F檢驗值的計算值為1.43遠小于臨界值，因此GBW(E)130398復制樣品在顯著水平0.05時，該樣品間均勻一致。

2.3 穩定性檢驗

研制的GBW(E)130398門尼黏度標準物質，每月按照相同的條件重復測試2次門尼黏度值，持續考察了36個月的穩定性［4］，用t檢驗法統計穩定性結果，表2為GBW(E)130398穩定性檢驗與統計結果。

表1 GBW(E)130398復制樣品均勻性檢驗結果(ML(1+4)100℃)Table 1 Results of homogeneity of GBW(E)130398 duplicate samples(ML(1+4)100℃)

表2 GBW(E)130398樣品穩定性連續考察結果統計(ML(1+4)100℃)Table 2 Continuous study results statistical table of stability of GBW(E)130398(ML(1+4)100℃)

從表2可以看出，丁二烯－苯乙烯橡膠樣品所得的t值遠遠小于ta(n－1)臨界值4.30，則可判斷，該樣品的門尼黏度在考察的任意一個月都穩定，沒有明顯的變化，樣品是穩定的。由于丁二烯－苯乙烯橡膠樣品容易得到，故選其為標準物質復制法人候選物，進行定值。

2.4 多家實驗室聯合定值

聯合16家合成橡膠行業權威質檢單位、科研開發單位、橡膠生產與加工單位、儀器制造單位的實驗室，進行門尼黏度標準物質復制的定值。表3為各實驗室門尼黏度標準物質復制定值檢驗結果。

表3 GBW(E)130398樣品復制定值結果及統計量(ML(1+4)100℃)Table 3 Results of certification and statistics of GBW(E)130398 duplicate samples(ML(1+4)100℃)

表3中的定值結果用達戈斯提諾法(D'Agostino，D檢驗)［4］檢驗所有數據在0.05的顯著水平時處于正態分布;用狄克遜(Dixon)法［5］檢驗，所有數據在0.05的顯著水平時無可疑值;按照柯克倫(Cochran)［6］法檢驗后，各組數據在0.05的顯著水平時為等精度［5］。因此，聯合定值結果的總平均值(45.2)，則為復制門尼黏度標準物質 GBW(E)130398的標稱值。

2.5 評定不確定度

依據 JJF 1059 － 1999［7］評定 GBW(E)130398復制樣品的不確定度。其主要來源于為各實驗室測量的重復性、樣品的均勻性、樣品的穩定性。GBW(E)130398復制樣品的不確定度則為0.8［8］。

2.6 標準物質的比對

GBW(E)130398復制的標準物質與美國的IRM－241 D比較，表4為復制GBW(E)130398的樣品與IRM－241D樣品對比情況。

表4 GBW(E)130398樣品與IRM－241D樣品比對Table 4 Comparison of GBW(E)130398 and IRM－241D

不確定度愈小，結果與被測量的真值愈接近，質量越高，水平越高，其使用價值越高;不確定度越大，測量結果的質量越低，水平越低，其使用價值也越低［9］。從表4可以看出，美國研制的標準物質不確定度比我們研制的大，說明我們研制的丁二烯－苯乙烯橡膠門尼黏度標準物質水平高于美國研制的標準物質。

2.7 標準物質的驗證及應用

研制的標準物質，2013年5月定值后，將樣品發送合成橡膠行業權威質檢機構及測試水平較高的實驗室進行驗證及應用，其測試數據均在標稱值范圍內。表5為9家不同實驗室驗證測試結果。

表5 標準物質在不同實驗室測試結果(標稱值49.8±0.8)Table 5 Test results of certified reference material given by different laboratories(normal values were 49.8±0.8)

驗證和使用的單位一致認為，由國家合成橡膠質量監督檢驗中心復制的GBW(E)130397－a門尼黏度標準物質準確、可靠。經過驗證各家測試結果均在標稱值內。

3 結論

按照JJF 1006－1994的相關規定，對GBW(E)130397門尼黏度標準物質進行了復制。其門尼黏度標準物質的定值結果在顯著水平0.01%時，定值數據中無異常值、呈現正態分布、各組數據間處于等精度，復制的GBW(E)130397樣品的標稱值ML(1+4)100℃為(49.8±0.8)，有效期為3年，不確定度小于美國標準物質的不確定度。

該標準物質主要用于校準門尼黏度計，為合成橡膠行業生產控制、產品檢驗、產品貿易、質量仲裁提供技術支撐，在合成橡膠行業得到廣泛的應用，具有很好的應用前景和潛在的經濟社會效益。

［1］韓永志，余逵，劉清賢.JJF 1006－1994一級標準物質技術規范［S］.北京，中國計量出版社，1994.

［2］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，中國國家標準化管理委員會，2008.

［3］張菊秀，李海鷹，沈輝，等.GB/T1232.1－2000未硫化橡膠用圓盤剪切粘度計進行測定第1部分:門尼黏度的測定［S］.北京，中國標準出版社，2000.

［4］全國標準物質管理委員會，分析測試質量保證［M］. 遼寧:遼寧大學出版社，2004::565，529.

［5］梁小筠，孫山澤，峁詩松，劉文.GB/T 4882－2001數據的統計處理和解釋正態性檢驗［S］.北京，國家質量技術監督局，2001.

［6］全國標準物質管理委員會，標準物質的研制管理與應用［M］.北京:中國計量出版社，2010:70 －73，90 －91，99 －102，107，111.120 －121.

［7］李慎安，施昌彥，劉鳳.JJF 1059－1999測量不確定度評定與表示［S］.北京，中國計量出版社，1999.

［8］李曉銀，劉俊保，吳毅，等.丁苯橡膠門尼黏度標準物質的研制與定值［J］，合成橡膠工業，2012，35(6):417 －419.

［9］余樹華.水位觀測不確定度估算方法及應用［J］，中國科技信息，2011，4:23 －24.