苯乙烯-丁二烯橡胶结合苯乙烯含量比对结果评价

不同实验室结合苯乙烯测定含量结果比对黄世英1，笪敏峰1，赵又穆1,2，刘俊保1(1.中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州730060；2.兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州730060）摘要：实验室间的数据比对是判断和监控实验室能力的有效手段，文中阐述了国家合成橡胶质量监督检验中心对苯乙烯—丁二烯橡胶中的结合苯乙烯含量的数据比对分析。用稳健统计技术处理及Z比分值计算，结果表明，大部分实验室有良好的检测能力，有些实验室的检测水平尚需提高。关键词：数据比对；丁苯橡胶；苯乙烯；Z值通过实验室间的数据比对可以确定实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异，是实验室借助外部力量来提高检测人员检测能力和水平的手段。国家合成橡胶质量监督检验中心（简称质检中心）于2016年6月组织了苯乙烯—丁二烯橡胶结合苯乙烯含量数据比对工作，参加的实验室有11家，涉及橡胶生产企业、加工企业、科研、质检等机构。因涉及保密问题，各参加比对的实验室均以代码L01-L11表示。1检测依据各实验室均按照GB/T8658-1998《乳液聚合型苯乙烯—丁二烯橡胶生胶结合苯乙烯含量的测定折光指数法》[1]进行苯乙烯含量测定，为保证结果的一致性，质检中心规定在规定的时间内进行实验。2样品的制备实验室将质量稳定的同一批SBR1502（70kg），按照500g/单元进行分割，分包成140个单元。随机抽15个样品，进行均匀性检验，每个样品重复测定3次。2.1主要原材料及仪器丁苯橡胶样品：牌号（SBR）1502，优级产品，中国石油兰州石化分公司生产；阿贝折射仪：型号NAR-3T，日本ATAGO（爱拓）公司。2.2均匀性研究均匀性检验按照GB/T15340-2008[2]制样，依据GB/T8658-1998进行测定。测定结果按照方差分析法[3]进行统计，在同一样品中，取m个试样，采用精密度高的实验方法，在相同实验条件下对每个试样重复测定n次，即m个数据组，每组n个数据，得到m×n个数据，组间方差、和组内方差和按式（1）和式（2）计算：（1）（2）式中—第i个试样的平均值；QUOTE—样品测试总均值；—第i个试样的j次测量值；—第i个试样的测量次数；m—试样的个数。F分布函数自由度（，）按式（3）和式（4）计算：=m-1（组间自由度）（3）=m(n-1)（组内自由度）（4）统计量F按式（5）进行计算：（5）式中—组间方差和；—组内方差和；，—F分布函数的自由度。统计结果见表1。表1SBR1502结合苯乙烯均匀性检验结果样品编号结合苯乙烯含量1/%结合苯乙烯含量2/%结合苯乙烯含量3/%/%123.6623.4323.5523.55223.5523.5523.5523.55323.5523.5523.4323.51423.4323.5523.5523.51523.5523.4323.4323.47623.5523.5523.5523.55723.5523.5523.5523.55823.4323.5523.4323.47923.6623.4323.5523.551023.4323.6623.6623.581123.5523.5523.5523.551223.5523.6623.5523.591323.6623.5523.6623.621423.5523.6623.5523.591523.5523.6623.5523.59依据表1中数据计算得知，均匀性检验的F值为1.07，小于Fα临界值2.31，为23.55%表明丁苯橡胶（SBR）1502样品的结合苯乙烯在0.05的显著水平时，样品间是均匀一致的。然后对样品的稳定性进行了研究。2.3稳定性研究比对样品进行了长期稳定性和恶劣运输条件下的短期稳定性研究。2.3.1短期稳定性研究考察了极限温度60℃下0d、3d、6d和9d的稳定性，结果表明4个时间段的结合苯乙烯含量的平均值均为23.43/%。在短期的恶劣条件下研制的结合苯乙烯含量没有变化，样品是稳定的。2.3.2长期稳定性研究比对样品每月按测试方法进行1次检验，持续1a，结果见表2。表2长期稳定性检验结果时间结合苯乙烯/%123均值2015-0523.5523.5523.4323.512015-0623.4323.5523.5523.512015-0723.4323.5523.4323.472015-0823.5523.5523.5523.552015-0923.4323.4323.5523.472015-1023.4323.4323.4323.432015-1123.4323.4323.5523.472015-1223.5523.5523.6623.592016-0123.6623.5523.5523.592016-0223.5523.5523.6623.592016-0323.5523.5523.5523.552016-0423.4323.4323.5523.472016-0523.4323.4323.5523.47对研究结果用直线拟合法[4]统计。将表2中数据，以y代表时间，以x代表标准物质的特性值（结合苯乙烯质量百分含量），拟合成一条直线为：X=0.0021y+23.50，拟合直线的斜率b1=0.0021，求得s(b1)=0.0041，t(0.95,11)×s（b1）=0.0090，b1=t(0.95,11)×s（b1）。通过12个月的稳定性考察，样品没有明显变化，样品稳定。样品检验均匀、稳定后作为数据比对的样品，分发参加的各实验室。3比对结果分析各实验室按照规定实验方法，在规定时间内报告实验结果。试验结果用稳健统计技术[5]进行处理，通过各实验室报告的测试结果，进行统计数据汇总及Z比分值计算。比对结果与统计值见表3。表3实验室比对结果和统计值项目L01L02L03L04L05L06L07L08L09L10L11平均值23.2723.3123.3523.3923.4123.4323.4323.4323.4523.5123.72Z值-3.08-2.31-1.54-0.77-0.390.000.000.000.391.545.59总平均值23.43中位值23.43Q323.44Q123.37Z值按照式（6）进行计算：Z=[X[i]-X*]/σ（6）式中X[i]—实验室测试结果；X*—中位值；σ=(Q3-Q1)×0.7413为变动性度量值。Z值的“+”与“-”代表某实验室的测试值X[i]与中位值X*偏离方向。也反映出该实验室测试结果的系统误差。统计结果Z值的评价原则：Z≤2为满意结果；2＜Z＜3为可疑结果；Z≥3为不满意结果（离群值）。由表3及Z值评价原则可知，参加比对的11个实验室的结果根据Z比分数统计，其中8个结果满意，占样本总数的73%。有1个可疑结果，占样本总数的9%。2个不满意结果，占样本总数的18%。Z值的绝对值的平均值为1.4。4结论该次丁苯橡胶SBR（1502）结合苯乙烯含量实验室间数据比对，满意结果为73%，Z值的绝对值的平均值为1.4，说明大部分实验室的有良好的检测能力，但有些实验室的检测水平还需提高。参考文献：[1]王小为，袁丽.GB/T8658-1998乳液聚合型苯乙烯—丁二烯橡胶生胶结合苯乙烯含量的测定折光指数法[S].北京：中国标准出版社，1998：1-5.[2]蔡尚脉，陈鹰.GB/T15340-2008天然、合成生胶取样及其制样方法[S].北京：中国标准出版社，2008：1-5.[3]韩永志，余逵，刘清贤.JJF1006-1994一级标准物质技术规范[S].北京：中国计量出版社，1994：1-6.[4]全国标准物质管理委员会.标准物质定值原则和统计学原理[M].北京：中国质检出版社，2011：79-80.[5]周尊英.实用统计技术指南[M].北京：中国标准出版社，2003：278-286.收稿日期：2017-02-20作者简介：黄世英，女，工程师，硕士，2006年毕业于吉林大学无机化学专业，现从事合成橡胶产品质量监督检验及检测方法的开发研究工作。AnalysisofBoundStyreneComparisonResultsofStyreneButadieneRubberShiyingHuang1,MinfengDa2,YoumuZhao1,2,JunbaoLiu1(LanzhouPetrochemicalResearchCenter,Petrochina,NationalQualitySupervisionandInspectionCenterofSyntheticRubber,LanzhouGansu730060,china；2.SchoolofPetrochemicalEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,LanzhouGansu730050,china)Abstract:Interlaboratorydatacomparisonisoneoftheeffectivemeanstojudgeandmonitorlaboratorycapability.Nationalqualitysupervisionandinspectioncenterofsyntheticrubberorganizeddatacomparisonofboundstyreneofstyrenebutadienerubberinjune2016.Theresultsofcomparisonweredealedwithrobuststatisticaltechniques,andwerecalculatedbyZratioscore,thesatisfactoryvalueswereabove73%,theaveragevaluesofZabsolutevalueswa