丁二烯橡膠門尼粘度比對與統計分析

李淑萍，黃世英，湯妍雯，曹帥英

( 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)

1 前言

CNAS-RL02:2012《能力驗證規則》中規定，申請認可和已獲認可的實驗室，根據檢驗領域和項目，選擇1 次/1年或1 次/2年的周期參加相關項目的能力驗證或測量審核，沒有能力驗證計劃的項目可選擇與權威機構進行比對，也可以選擇參加權威機構組織的實驗室間比對，證明其檢驗項目在該領域的檢驗能力。在合成橡膠行業中對外具備國家資質的實驗室不多，由于能力驗證計劃涉及的檢驗項目有限，為滿足合成橡膠行業檢驗水平的提升和檢驗技術的進步，國家合成橡膠質量監督檢驗中心勇于承擔社會責任，于2015年4月策劃組織40 余家合成橡膠行業所屬的實驗室，開展了丁二烯橡膠門尼粘度的比對工作。比對結果統計與分析采用穩健統計技術，Z 值絕對值平均值均小于0.87，滿意結果在95%以上，有2個離群結果，占樣本總數的4.4%，各實驗室的測試水平較以往有大幅度提升。

2 比對策劃

2.1 比對的目的

實驗室間比對的目的在于評價各實驗室對門尼粘度檢驗的能力，為實驗室提供證明其檢測結果可靠的依據，掌握該項目檢驗的真實水平，促進實驗室不斷改進和提升各自的檢驗水平。

2.2 參加實驗室的范圍

本次參加比對有30個市區所屬的46個實驗室，基本涵蓋合成橡膠行業。包括合成橡膠生產廠22 家，橡膠加工廠10 家，門尼計生產廠商2 家，科研開發及質量監督機構12 家。23 家實驗室通過資質認定或認可，通過資質認定或認可的比例為50%。比對實驗在各城市的分布情況見表1。

表1 比對實驗在各城市的分布情況Table 1 Comparison of the experimental distribution in each city

2.3 比對檢驗項目及標準

比對的項目:門尼粘度。采用標準:GB/T 15340－2008 中直接法［1］制備樣品;GB/T 1232.1 －2000［2］檢驗門尼粘度。

2.4 比對樣品

選取中國石油獨山子石化公司生產的質量穩定的丁二烯橡膠(250kg)，規格BR 9000，將丁二烯橡膠樣品分割，制成每份為500g 的樣本。

2.4.1 比對樣品均勻性

丁二烯橡膠門尼粘度的均勻性檢驗，從丁二烯橡膠試樣本中，隨機抽取樣本(15個)進行均勻性檢驗。檢驗及統計結果詳見表2。

表2 丁二烯橡膠門尼粘度均勻性檢驗統計結果Table 2 Testing results of uniformity of Butadiene rubber Mooney viscosity

2.4.2 統計方法

采用方差分析法［3］檢驗丁二烯橡膠門尼粘度比對樣品的均勻性。F 統計量由公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)計算。上述公式中檢驗的平均結果;xij單次檢驗結果;ni為檢驗的次數;m 為總樣本數;Q1為組間方差的和;Q2為組內方差的和;v1、v2分別為檢驗的自由度。

2.4.3 判定均勻性的方法

根據數據統計結果，丁二烯橡膠門尼粘度通過均勻性檢驗的F 值分別為1.02 和1.42，由于F臨界值0.05(14，30)為2.31［4］，因此，在0.05 的顯著水平，門尼粘度比對的丁二烯橡膠樣品間無明顯差別。

2.5 判定穩定性的方法

丁二烯橡膠門尼粘度標準物質有效期為3年。一般情況下比對檢驗在1個月內完成，因此丁二烯橡膠門尼粘度的試樣在比對期間認為穩定，試樣不會有顯著變化。

2.6 丁二烯橡膠比對樣品投遞

對均勻、穩定的比對試樣，通過快遞寄往各實驗室，在此過程中不會造成試樣質量的變化。

2.7 實驗室保密措施

為確保參加實驗室的合法權益，避免參加單位相關信息外泄，造成負面影響。為此給比對實驗室隨機確定代碼，結果報告中不出現相關實驗室的信息。

3 統計量及判定規則

丁二烯橡膠門尼粘度比對，使用穩健統計技術［5］計算相關統計量。Z 值依據下列各式計算:

Z=［參加實驗室檢驗的平均值(X［i］)－統計量的中位值(X* )］/變動性量值(σ)

其中Q1為上四分位值;Q3為下四分位值。

Z 值的大小和正負反映參加實驗室檢驗的平均值與比對統計量的中位值所偏離的程度和方向，也是參加比對實驗室系統存在的誤差的體現。

利用統計量Z 值判定實驗室檢驗水平的規則:

當|Z|≤2 時，檢驗結果滿意;當2 ＜|Z| ＜3 時，可疑結果，需要查找原因;當|Z|≥3 時，不滿意結果(離群值)。

4 結果與討論分析

4.1 比對結果與統計量

本次比對46個實驗室全部都提交了檢驗結果。比對結果及統量見表3。

表3 實驗室檢驗結果和統計結果一覽表Table 3 Test and statistical results of laboratory for the list

續表3

4.2 比對結果分析

丁二烯橡膠門尼粘度比對有效結果為46個。從表3 中的統計量Z 值，判定44個實驗室的檢驗結果滿意，滿意結果所占比例為95.6%。有2個離群結果，占樣本總數的4.4%。Z 值的絕對值的平均值為0.87。

5 結論

從丁二烯橡膠門尼粘度比對結果來看，|Z|總體平均值為0.87，比對檢驗的水平較高，比對滿意結果均在95%以上，各實驗室的檢驗水平較以往有大幅度提升。

［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:中國標準出版社，2008.

［2］張菊秀，李海鷹，沈輝，等. GB/T 1232.1 －2000未硫化橡膠 用圓盤剪切粘度計進行測定 第1部分:門尼粘度的測定［S］. 北京:中國標準出版社，2000.

［3］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，2010:99 －102，107，111，120 －121.

［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，2004:528，529 －533，565.

［5］周尊英. 實用統計技術指南［M］. 北京:中國標準出版社，2003.