乙丙丁三元共聚聚丙烯乙烯含量標準物質研制樣品的評價

高杜娟，黃世英，趙家琳，趙又穆，杜 燁

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

乙烯-丙烯-1-丁烯共聚聚丙烯（以下簡稱乙丙丁三元共聚聚丙烯）是將乙烯、丁烯作為單體與丙烯進行共聚而得到的多相共聚物。與二元共聚聚丙烯相比，由于乙烯、丁烯的加入，在一定程度上破壞了聚丙烯分子鏈的規整性，從而降低了聚丙烯的熔融溫度，使得最終薄膜具有較低起始熱封溫度[1]，廣泛應用于食物、文具、化妝品、衣服等優質包裝領域，具有廣闊的市場應用前景。

國內尚沒有乙丙丁三元共聚聚丙烯中乙烯含量標準物質的研究，為了準確測定乙丙丁三元共聚聚丙烯中的乙烯含量，提高合成樹脂產品質量，滿足客戶需求，研制用于校準紅外光譜儀和建立國家或行業紅外光譜法標準的國家標準物質是必要的。

制備乙烯含量標準物質，首先選擇標準物質候選物，進行均勻性、穩定性檢驗和定值，最后對定值樣品檢驗過程進行不確定度評估。均勻、穩定是標準物質需具備的基本條件，也是衡量標準物質水平的重要指標[2]。

本文利用方差分析法、t檢驗法對乙烯含量進行均勻性和穩定性檢驗，以確定樣品是否均勻、穩定，是否滿足標準物質研制的要求。

1 實驗部分

1.1 測試儀器

Nexus 670型紅外光譜儀，美國尼高力公司生產。

1.2 測試所用樣品

乙丙丁三元共聚聚丙烯 FS5612，新加坡 TPC公司生產。

1.3 乙烯含量檢驗方法

依據Basell公司提供的方法進行檢測。

1.4 乙丙丁三元共聚聚丙烯乙烯含量性能評價

1.4.1 樣品的抽取方法[2,3]

均勻性檢驗所選取樣品應具有代表性，抽樣時應考慮樣品的不均勻性，均勻性檢驗抽取樣品方法有隨機抽樣、系統抽樣和分層抽樣。隨機抽樣、分層抽樣一般可以代表整批樣品的特征，為確保抽取樣本在樣品中的均勻分布，通常采用分層、隨機抽樣法。本實驗采用分層隨機抽樣法抽取樣品。

1.4.2 樣品抽取數量

均勻性檢驗樣品的數量依據“一級標準物質技術規范”[4,5]的規定，總體單元數≤500時，抽取樣品數目≥15；總體單元數>500時，抽取樣品數目≥25，每個樣品重復測定2次。本實驗中總體單元數為200，采用分層、隨機抽取15個樣品，每個樣品重復測定3次。

1.4.3 均勻性檢驗

常用的標準物質均勻性檢驗方法有t檢驗、方差分析、極差、“三分之一”檢驗、平均值一致性檢驗法等。研制標準物質多采用方差分析法[5]，該方法將組內方差和與組間方差和進行對比，以此判斷測定結果之間是否存在顯著差異，若二者比值小于臨界值，則樣品均勻，否則樣品不均勻。

方差分析法統計檢驗量:

將同一個樣品，分成200個單元數，從中隨機抽取15個試樣，每個試樣在相同條件下重復測定3次，即 15個數據組，每組 3個數據，得到 15×3個數據，組間方差和Q1和組內方差和Q2按公式（1）和（2）計算：

式中：

n—第i個試樣的測量次數。

F分布函數自由度（n1，n2）按式（3）和（4）計算：

統計量F按式（5）計算：

m—試樣的個數;

n1，n2—F分布函數的自由度。

依據（n1，n2）自由度和給定的顯著水平0.05，查表得到F分布函數的臨界值Fa為2.31，若F

1.4.4 穩定性檢驗

制備標準物質通常采用t檢驗法判斷樣品在一定周期內是否穩定。

s—樣品測量標準偏差；

n—樣品測量次數。

2 結果與討論

2.1 乙丙丁三元共聚聚丙烯乙烯含量均勻性檢驗

新加坡TPC公司生產的乙丙丁三元共聚聚丙烯FS5612樣品，按照步驟1.4.3進行乙烯含量重復測定，測定結果用方差分析法進行統計，結果及統計量見表1。

表1 乙烯含量均勻性檢驗結果Table 1 The test result of uniformity on ethylene content

總平均值=2.6

根據公式（5）計算得出統計量 F=0.87，查 F表可知，F(0.05,14,30)=2.31，F

2.2 乙丙丁三元共聚聚丙烯乙烯含量穩定性檢驗

新加坡TPC公司生產的乙丙丁三元共聚聚丙烯FS5612樣品，每月按照相同條件進行3次乙烯含量測試，測試結果用t檢驗法進行統計，測試結果和統計量見表2。

從表2可看出，樣品檢驗所得到的統計量t值小于臨界值4.30，由此可判斷，乙丙丁三元共聚聚丙烯樣品的乙烯含量在考察的1年內沒有發生明顯變化，樣品穩定。

表2 乙烯含量穩定性檢驗結果Table 2 The test result of stability on ethylene content

3 結 論

乙丙丁三元共聚聚丙烯 FS5612樣品的乙烯含量檢驗統計F分布值小于臨界值，說明樣品的乙烯含量均勻。

乙烯含量在1年時間內保持穩定。

該批次乙丙丁三元共聚聚丙烯樣品的乙烯含量均勻、穩定，滿足標準物質研制的要求。

［1］吳志生. CPP生產狀況及專用料開發進展[J].廣州化工，2013,41(9):34-37.

［2］ 丁基橡膠門尼粘度標準物質研制樣品的評價[J].合成材料老化與應用,2013,42(5):1-5.

［3］乙丙橡膠門尼粘度標準物質均勻性和穩定性評價[J].煉油與化工,2013(6):47-49.

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

［5］ 陳柏年，徐大軍. 標準樣品的均勻性檢驗[J].中國標準化，2005（5）：68-70．

［6］ 陳柏年，徐大軍. 標準樣品的穩定性檢驗[J].中國標準化，2005（6）：67-69.