HGT 3067-2025 橡胶配合剂 沉淀水合二氧化硅 水悬浮液pH值的测定标准立项发展报告

橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅水悬浮液pH值的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RubberCompoundingIngredients—Silica,Precipitated,Hydrated—DeterminationofpHValueofAqueousSuspension摘要关键词：橡胶配合剂；沉淀水合二氧化硅；pH值测定；标准修订；行业标准；检测方法Keywords:RubberCompoundingIngredients;Silica,Precipitated,Hydrated;DeterminationofpHValue;StandardRevision;IndustryStandard;TestMethod1引言沉淀水合二氧化硅（PrecipitatedHydratedSilica）是一种重要的无机化工原料和橡胶补强材料，广泛应用于轮胎、胶鞋、输送带、电缆等橡胶制品中。近年来，随着"绿色轮胎"概念的普及和轮胎标签法规的实施，高分散性沉淀二氧化硅在节能环保型轮胎中的应用比例持续攀升，对其质量稳定性和检测精度提出了更高要求。pH值是沉淀水合二氧化硅产品出厂检验和型式检验中的核心指标之一，它不仅反映产品的酸碱特性，还与产品的比表面积、吸油值、造粒性能等指标存在内在关联，直接影响胶料的门尼黏度、焦烧时间及硫化速率。因此，建立科学、统一、可操作的pH值测定方法标准，对于规范市场秩序、保障产品质量、促进国际贸易具有重要的基础性支撑作用。我国于1997年首次发布了HG/T3067-1997《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅水悬浮液pH值的测定》行业标准，2008年进行了第一次修订（HG/T3067-2008）。随着检测技术的进步和产品结构的升级，原有标准在样品前处理、电极系统适应性、测量精密度等方面已不能完全满足当前生产和应用的需求。在此背景下，对标准进行再次修订成为促进行业技术进步的客观需要。2标准立项背景与必要性2.1产业发展的客观需求近年来，我国沉淀水合二氧化硅行业持续快速发展，产能和产量均居世界首位。根据中国橡胶工业协会统计数据，2024年我国沉淀二氧化硅总产能已突破260万吨/年，产量约210万吨，其中轮胎用高分散性二氧化硅占比逐年提高。随着产品应用领域从传统橡胶制品向新能源轮胎、硅橡胶、涂料、牙膏、饲料添加剂等多元化方向拓展，不同下游用户对pH值指标的要求也呈现出差异化和精细化趋势。与此同时，合成橡胶工业对配合剂质量稳定性的管控日趋严格。pH值的微小波动可能导致胶料硫化速率显著变化，进而影响批次间的工艺一致性和制品性能均匀性。尤其是子午线轮胎生产中，白炭黑/硅烷偶联剂体系的反应效率与二氧化硅表面化学性质（包括pH值）密切相关。因此，更加准确地测定和控制pH值，对于保障橡胶制品质量稳定性具有重要意义。2.2与国际标准协调的需要国际标准化组织ISO已发布了ISO787-9:2019《颜料和体质颜料的通用试验方法第9部分：水悬浮液pH值的测定》。该国际标准采用了更精确的样品制备方法，规定了样品与水的质量比例为1:5，并明确了磁力搅拌时间、静置时间、测量温度等关键试验条件。而我国HG/T3067-2008在部分技术参数上与国际标准存在差异，导致国内外检测结果难以直接对比，给产品出口和国际贸易带来了一定的技术壁垒。2.3原标准存在的不足通过多年来的实施实践和行业反馈，HG/T3067-2008在实际应用中暴露出以下主要问题：（1）样品质量规定不够精确：原标准中样品称量允许范围较宽（如5.0g±0.1g），不同实验室之间的称量差异可能对测定结果产生一定影响；（2）搅拌与静置条件不够明确：对搅拌速率、搅拌时间、静置时间的描述不够具体，各实验室可操作性存在差异，导致复现性不理想；（3）电极与仪器要求滞后：未充分涵盖当前广泛使用的复合电极、自动温度补偿功能的pH计等新型仪器设备，也未对电极的校准和维护提出规范要求；（4）精密度数据欠缺：缺乏依据实验室间协同试验（interlaboratorytest）得到的重复性和再现性数据，无法为实验室质量控制和检测结果评价提供有效依据。3标准主要内容与技术指标3.1适用范围本标准规定了沉淀水合二氧化硅水悬浮液pH值测定的方法原理、试剂与材料、仪器与设备、试验步骤、结果计算与表示以及精密度要求。标准适用于沉淀水合二氧化硅（包括造粒产品和粉状产品）水悬浮液pH值的测定。3.2方法原理本标准的测定原理为：将规定质量的试样分散于规定体积的蒸馏水（或去离子水，电导率不大于0.5mS/m）中，在规定的搅拌条件下制成均匀的水悬浮液，然后用配有合适测量电极的pH计测量该悬浮液的pH值。3.3主要技术参数本标准修订过程中，在对国内外相关标准进行对比分析的基础上，结合行业实际和实验室验证结果，对以下关键技术参数进行了优化和明确：（1）试样制备：称取试样5.0g（精确至0.01g），置于150mL烧杯中，加入50mL水（试样与水的质量比为1:10），充分搅拌。相比原标准进一步规范了称量精度，提高了样品制备的准确性。（2）搅拌条件：使用磁力搅拌器以500r/min±50r/min的速率搅拌5min，使试样充分润湿和分散，确保悬浮液均匀稳定。（3）静置与测量：搅拌结束后静置5min，立即使用pH计进行测定。测量时，将电极插入悬浮液中，待读数稳定后（1min内变化不超过0.02pH单位）读取pH值。测量过程中悬浮液温度应控制在23℃±2℃范围内，或对测量结果进行温度校正。（4）仪器要求：pH计精度不低于0.01pH单位，配备温度补偿功能；使用复合电极或玻璃电极-参比电极体系，电极在测量前需用标准缓冲溶液进行校准（至少使用两种pH值相差不小于3个单位的缓冲溶液进行两点校准）。（5）结果表示：测定结果以pH值表示，精确至0.1个pH单位，取两次平行测定结果的算术平均值作为最终结果。3.4精密度要求通过组织多家实验室进行协同验证试验，本标准确定了方法的精密度指标。在重复性条件下，两次独立测定结果的绝对差值不大于0.10pH单位；在再现性条件下，不同实验室间测定结果的绝对差值不大于0.20pH单位。这一精密度水平与国际标准ISO787-9:2019中规定的精密度数据基本一致，表明本标准的检测精度达到了国际先进水平。4标准修订过程与验证4.1修订工作进程本标准修订工作自2023年启动以来，在主管部门指导下，由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会化学助剂分技术委员会（SAC/TC35/SC12）归口管理，组织行业内的主要生产企业、科研院所和检测机构共同参与。修订工作按照以下阶段推进：-2023年3月至6月：成立标准修订工作组，开展国内外相关标准和文献调研，收集行业意见和检测数据；-2023年7月至12月：起草标准修订讨论稿，开展实验室前期验证试验；-2024年1月至6月：组织全国范围内多家实验室开展协同试验，进行数据统计分析，确定精密度指标；-2024年7月至12月：形成标准征求意见稿，面向全行业公开征求意见，对反馈意见进行逐条处理和完善；-2025年1月至3月：完成标准送审稿和报批稿，通过专家审查，报主管部门审批；-2025年4月10日：工业和信息化部正式批准发布HG/T3067-2025。4.2协同验证试验为确保标准技术指标的合理性和可操作性，修订工作组组织了国内10家具有代表性的实验室（包括生产企业实验室、第三方检测机构和科研院所）开展了协同验证试验。试验样品涵盖了普通沉淀二氧化硅和高分散性二氧化硅两大类产品，共涉及8个不同厂家、不同规格的典型样品。统计结果表明：-各实验室对同一样品测定的pH值极差均不超过0.25pH单位；-重复性标准偏差在0.02~0.04pH单位之间；-再现性标准偏差在0.05~0.08pH单位之间；-不同型号的pH计和不同品牌的电极对测定结果无显著影响。上述验证数据充分证明，修订后的试验方法具有良好的重复性和再现性，能够满足各相关方对检测精度的要求。5标准修订的企事业单位/标委会介绍5.1归口管理单位本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会化学助剂分技术委员会（SAC/TC35/SC12）归口管理。该委员会是经国家标准化管理委员会批准设立的全国性专业标准化技术组织，秘书处设在中橡集团沈阳橡胶研究设计院有限公司。委员会主要负责橡胶化学助剂领域国家标准和行业标准的制修订工作，组织开展标准化技术研究和国际标准跟踪转化工作，为我国橡胶助剂行业的标准化发展提供了有力的技术支撑和组织保障。自成立以来，该委员会已组织制修订国家标准和行业标准百余项，涵盖了硫化促进剂、防老剂、补强剂、增塑剂等各类橡胶化学助剂产品标准和试验方法标准，形成了较为完善的橡胶助剂标准体系。5.2主要起草单位本标准的主要起草单位为江西黑猫炭黑股份有限公司（以下简称"黑猫股份"），该公司是中国领先的无机硅材料及炭黑生产企业，也是沉淀水合二氧化硅行业的骨干企业之一。黑猫股份成立于1996年，总部位于江西省景德镇市，于2006年在深圳证券交易所上市（股票代码：002068）。公司现有沉淀二氧化硅产能约20万吨/年，产品广泛应用于轮胎、橡胶制品、涂料、食品添加剂、饲料添加剂等多个领域，与国内外众多知名轮胎企业建立了长期稳定的合作关系。作为国内沉淀二氧化硅行业首批通过ISO9001质量管理体系认证和IATF16949汽车行业质量管理体系认证的企业之一，黑猫股份始终将产品质量和技术创新作为企业发展的核心驱动力。公司建有省级企业技术中心和认可实验室，配备了包括高精度pH计、比表面积测定仪、X射线荧光光谱仪等在内的一批国际先进水平的检测设备，拥有经验丰富的分析检测团队。近年来，公司积极参与多项国家标准和行业标准的制修订工作，在沉淀水合二氧化硅产品标准和试验方法标准方面积累了丰富的实践经验和技术数据，为本标准的顺利修订提供了重要的技术支撑。公司检测中心每年参与国内权威机构组织的能力验证计划，均取得满意结果，充分证明了其在化学分析检测领域的专业能力和技术水平。6标准实施的意义与展望6.1实施意义HG/T3067-2025标准的发布实施，将从以下方面发挥重要作用：（1）提升检测准确性，保障产品质量稳定。通过明确样品制备条件、仪器校准要求和测量操作细节，有效减少了人为操作差异带来的测量误差，为生产企业加强质量控制提供了科学依据。（2）促进贸易便利化，消除技术壁垒。本标准的修订充分参考了ISO787-9:2019国际标准的先进技术内容，使我国检测方法与国外先进标准保持一致，有力推动了检测结果的国家互认，为国产沉淀二氧化硅产品参与国际市场竞争创造了有利条件。6.2未来展望展望未来，随着智能制造和在线检测技术的发展，沉淀水合二氧化硅生产过程的质量控制将逐步向自动化、在线化方向迈进。pH值测定的自动化在线监测技术和快速检测方法有望成为下一步标准化研究的方向。同时，随着纳米二氧化硅在高端应用领域的不断拓展，对表面化学性质的精细化表征需求将日益增加，相关的标准化工作也需要同步跟进。全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会化学助剂分技术委员会将继续关注国际标准化动态，跟踪ISO/TC256（颜料、体质颜料和增塑剂用填料）等国际标准化组织的工作进展，适时对标国际先进标准，推动我国沉淀水合二氧化硅检测方法标准的持续优化升级，促进标准体系从"跟跑"向"并跑"乃至"领跑"迈进。7结论HG/T3067-2025《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅水悬浮液pH值的测定》行业标准的修订发布，是在我国沉淀水合二氧化硅产业持续发展壮大、下游应用需求不断升级、国际贸易合作日益深化的大背景