溶聚丁苯橡膠結合苯乙烯標準物質研制樣品的評價

高杜娟，趙家琳，趙又穆，陳 婧

(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)

溶聚丁苯橡膠結合苯乙烯標準物質研制樣品的評價

高杜娟，趙家琳，趙又穆，陳 婧

(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)

對溶聚丁苯橡膠，依據GB/T 28728-2012進行了結合苯乙烯含量均勻性和穩定性檢驗。方差統計結果表明，溶聚丁苯橡膠結合苯乙烯含量均勻性檢驗的統計量F值為1.98，小于臨界值2.31，說明結合苯乙烯含量均勻。樣品經過1年的穩定性考察，t統計值小于tα(n-1)臨界值4.30，說明該樣品結合苯乙烯含量1年內沒有明顯變化，樣品穩定，滿足標準物質研制的要求。

溶聚丁苯橡膠，結合苯乙烯含量，標準物質，樣品評價

溶液聚合丁苯橡膠(SSBR)是由丁二烯和苯乙烯通過溶液聚合而得到的合成橡膠。其滾動阻力優于乳聚丁苯橡膠，抗濕滑性能優于順丁橡膠，作為環保型輪胎的主要原料，性能優異，近年來消費比例不斷增長[1-2]。

國內尚無溶聚丁苯橡膠中結合苯乙烯含量標準物質的研究，為了準確測定溶聚丁苯橡膠中的結合苯乙烯含量，提高合成橡膠產品質量，滿足客戶需求，研制用于校準紅外光譜儀和與國家標準配套使用的標準物質是適時的。

研制結合苯乙烯含量標準物質，首先選取標準物質的候選物，進行均勻性、穩定性檢驗和定值，最后對定值樣品的檢驗進行不確定度評定。均勻、穩定是標準物質需具備的基本條件，是衡量標準物質水平的重要指標。

本文利用方差分析法、t檢驗法進行均勻性和穩定性檢驗，對結合苯乙烯含量測定值進行統計分析，檢驗樣品是否均勻、穩定，是否滿足標準物質研制的要求。

1 實驗部分

1.1 測試所用儀器

Nexus 670型紅外光譜儀，美國尼高力公司。

1.2 測試所用樣品

溶聚丁苯橡膠，市售產品。

1.3 結合苯乙烯含量檢驗方法

依據GB/T 28728-2012[3]的方法進行檢測。

1.4 溶聚丁苯橡膠結合苯乙烯含量性能評價

1.4.1 樣品的抽取方法

均勻性檢驗抽取樣品方法有系統抽樣、隨機抽樣和分層抽樣。均勻性檢驗選擇抽樣時要考慮樣品存在的不均勻性，選取的樣品要具有代表性，隨機抽樣、分層抽樣能夠代表整批樣品的特征，通常都使用分層隨機抽取樣品，確保抽取的樣本在整批樣品中平均分布。本次實驗我們采用分層隨機抽取樣品。

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]的規定，總體單元數小于或等于500時，抽取樣品數目不少于15；總體單元數大于500時，抽取樣品數目不少于25，每個樣品重復測定2次。本次實驗總體單元數為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

標準物質均勻性檢驗有方差分析、極差、t檢驗、平均值一致性檢驗、“三分之一”檢驗等多種方法。標準物質或樣品的研制基本采用方差分析法[5]，該方法通過組間方差和組內方差進行比較，判斷各組測量結果之間是否存在系統誤差，二者的比值小于臨界值，則樣品均勻，否則樣品間存在差異不均勻。

1.4.3.1 方差分析法統計檢驗量

在同一樣品中，取m個試樣，在相同實驗條件下對每個試樣重復測定n次，即m個數據組，每組n個數據，得到m×n個數據，組間方差和Q1和組內方差和Q2按公式(1)、(2)計算：

(1)

(2)

F分布函數自由度(ν1，ν2)按式(3)、(4)計算：

ν1=m-1

(3)

ν2=m(n-1)

(4)

統計量F按式(5)計算：

(5)

1.4.3.2 均勻性檢驗統計量F的判斷

依據(ν1、ν2)自由度和給定的某一顯著水平(α)，查表得到F分布函數的臨界值Fα，若統計量F值小于Fα，說明樣品均勻，否則樣品不均勻。

1.4.4 穩定性檢驗

穩定性檢驗抽取樣品方法有t檢驗法、平均值一致法等檢驗方法。標準物質或樣品的研制大都采用t檢驗法來判斷樣品是否穩定。

標準物質研制樣品的測量值與目標值一致，說明該樣品的特性量值沒有發生顯著變化，樣品穩定，否則說明樣品不穩定。

1.4.4.1 t檢驗法統計量

t檢驗依據公式(6)計算：

如此輕易將女人擊敗，艾莉始料未及。夜里秦川有時候需要艾莉，有時候需要女人。需要艾莉的時候，艾莉必會接納他、配合他，必會給他一個銷魂的夜晚；需要女人的時候，女人有時候會接納他、配合他，有時候則不會。女人說她是真正的女人，真正的女人會有心情不好的時候、身體不好的時候。真正的女人會有不想做愛的時候——沒有理由，就是不想做。這時秦川便會轉向艾莉。這時的艾莉必是冰冷的、麻木的、僵硬的——因為這一刻，她成為女人的替代品——一個有體溫、會扭動的充氣娃娃。

(6)

1.4.4.2 穩定性檢驗統計量t的判斷

根據穩定性檢驗的次數，查t檢驗分布函數表得到臨界值tα(n-1)，當計算統計量t值小于臨界值tα(n-1)，則判斷樣品在該時間間隔內穩定，否則樣品不穩定[6]。

2 結果與討論

2.1 溶聚丁苯橡膠結合苯乙烯含量均勻性檢驗

市售溶聚丁苯樣品，按照步驟1.4.3進行結合苯乙烯含量重復測定，測定結果用方差分析法進行統計，測試結果及統計量見表1。

表1 結合苯乙烯含量均勻性檢驗結果Table 1 The test result of uniformity on bound styrene content

從表1可看出，結合苯乙烯含量的統計值F為1.98，小于臨界值Fα=2.31(α為0.05)，說明結合苯乙烯含量均勻性良好。

2.2 溶聚丁苯橡膠結合苯乙烯含量穩定性檢驗

溶聚丁苯樣品，每月按照相同條件進行3次結合苯乙烯含量測試，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tα(n-1)，由此可判斷，溶聚丁苯中的結合苯乙烯含量在考察的任意一個月內沒有明顯變化，1年時間內樣品穩定。

表2 結合苯乙烯含量穩定性檢驗結果Table 2 The test result of stability on bound styrene content

續表2

時間/個月檢驗結果123樣本平均值xi總體平均值x樣本標準偏差st檢驗結果t0.05(n-1)526.226.126.126.126.00.0582.254.30626.225.926.226.126.00.1730.484.30726.125.926.126.026.00.1150.104.30825.926.225.826.026.00.2080.514.30925.926.225.926.026.00.1730.344.301026.226.226.126.226.00.0583.064.301126.125.926.126.026.00.1150.104.30

3 結論

(1)溶聚丁苯樣品的結合苯乙烯含量檢驗統計F分布值小于Fα臨界值，說明樣品的結合苯乙烯含量均勻。

(2)結合苯乙烯含量在考察的任意一個月沒有明顯變化，1年時間內樣品穩定。

(3)該批次溶聚丁苯橡膠樣品的結合苯乙烯含量均勻、穩定，滿足標準物質研制的要求。

[1] 劉全章.溶聚丁苯橡膠的補強體系研究[D].蘭州：西北師范大學，2014.

[2] 劉曉嬌.環保型溶聚丁苯橡膠在“綠色輪胎”胎面膠種的應用研究[D].青島：青島科技大學，2014.

[3] GB/T 28728-2012 溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡膠(SSBR)微觀結構的測定[S].北京：中國標準出版社，2012.

[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.

Samples Evaluation on Bound Styrene Content of Solution-polymerized SBR

GAO Du-juan，ZHAO Jia-lin，ZHAO You-mu，CHEN Jing

(Lanzhou Petrochemical Research Center，Petro China，National Quality Supervision and Inspection Center of Synthetic Rubber，Lanzhou 730060，Gansu，China)

The uniformity on bound styrene content of SSBR was tested under national standard method. The results of variance indicated that statistic valueFof the uniformity on bound styrene content was 1.98，lower than that critical valueFα2.31，it showed that the bound styrene content of SSBR sample was uniformity. The statistic value of stability investigation of sample during one year was lower than critical value 4.30 and the bound styrene content hadn’t changed significantly during this one year，it showed the sample was stable. Therefore，the uniformity and stability on bound styrene content of the batch sample was able to meet the requirements of research on bound styrene content reference materials.

SSBR，bound styrene content，reference materials，evaluation of the samples

高杜娟，工程師，碩士，研究方向：石油化工產品分析檢測；E-mail：gaodujuan@petrochina.com.cn；Tel：13993116078

TQ 330