丁二烯橡胶门尼粘度比对与统计分析

李淑萍，黄世英，汤妍雯，曹帅英

( 中国石油兰州化工研究中心 国家合成橡胶质量监督检验中心，甘肃兰州730060)

1 前言

CNAS-RL02:2012《能力验证规则》中规定，申请认可和已获认可的实验室，根据检验领域和项目，选择1 次/1年或1 次/2年的周期参加相关项目的能力验证或测量审核，没有能力验证计划的项目可选择与权威机构进行比对，也可以选择参加权威机构组织的实验室间比对，证明其检验项目在该领域的检验能力。在合成橡胶行业中对外具备国家资质的实验室不多，由于能力验证计划涉及的检验项目有限，为满足合成橡胶行业检验水平的提升和检验技术的进步，国家合成橡胶质量监督检验中心勇于承担社会责任，于2015年4月策划组织40 余家合成橡胶行业所属的实验室，开展了丁二烯橡胶门尼粘度的比对工作。比对结果统计与分析采用稳健统计技术，Z 值绝对值平均值均小于0.87，满意结果在95%以上，有2个离群结果，占样本总数的4.4%，各实验室的测试水平较以往有大幅度提升。

2 比对策划

2.1 比对的目的

实验室间比对的目的在于评价各实验室对门尼粘度检验的能力，为实验室提供证明其检测结果可靠的依据，掌握该项目检验的真实水平，促进实验室不断改进和提升各自的检验水平。

2.2 参加实验室的范围

本次参加比对有30个市区所属的46个实验室，基本涵盖合成橡胶行业。包括合成橡胶生产厂22 家，橡胶加工厂10 家，门尼计生产厂商2 家，科研开发及质量监督机构12 家。23 家实验室通过资质认定或认可，通过资质认定或认可的比例为50%。比对实验在各城市的分布情况见表1。

表1 比对实验在各城市的分布情况Table 1 Comparison of the experimental distribution in each city

2.3 比对检验项目及标准

比对的项目:门尼粘度。采用标准:GB/T 15340－2008 中直接法［1］制备样品;GB/T 1232.1 －2000［2］检验门尼粘度。

2.4 比对样品

选取中国石油独山子石化公司生产的质量稳定的丁二烯橡胶(250kg)，规格BR 9000，将丁二烯橡胶样品分割，制成每份为500g 的样本。

2.4.1 比对样品均匀性

丁二烯橡胶门尼粘度的均匀性检验，从丁二烯橡胶试样本中，随机抽取样本(15个)进行均匀性检验。检验及统计结果详见表2。

表2 丁二烯橡胶门尼粘度均匀性检验统计结果Table 2 Testing results of uniformity of Butadiene rubber Mooney viscosity

2.4.2 统计方法

采用方差分析法［3］检验丁二烯橡胶门尼粘度比对样品的均匀性。F 统计量由公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)计算。上述公式中检验的平均结果;xij单次检验结果;ni为检验的次数;m 为总样本数;Q1为组间方差的和;Q2为组内方差的和;v1、v2分别为检验的自由度。

2.4.3 判定均匀性的方法

根据数据统计结果，丁二烯橡胶门尼粘度通过均匀性检验的F 值分别为1.02 和1.42，由于F临界值0.05(14，30)为2.31［4］，因此，在0.05 的显著水平，门尼粘度比对的丁二烯橡胶样品间无明显差别。

2.5 判定稳定性的方法

丁二烯橡胶门尼粘度标准物质有效期为3年。一般情况下比对检验在1个月内完成，因此丁二烯橡胶门尼粘度的试样在比对期间认为稳定，试样不会有显著变化。

2.6 丁二烯橡胶比对样品投递

对均匀、稳定的比对试样，通过快递寄往各实验室，在此过程中不会造成试样质量的变化。

2.7 实验室保密措施

为确保参加实验室的合法权益，避免参加单位相关信息外泄，造成负面影响。为此给比对实验室随机确定代码，结果报告中不出现相关实验室的信息。

3 统计量及判定规则

丁二烯橡胶门尼粘度比对，使用稳健统计技术［5］计算相关统计量。Z 值依据下列各式计算:

Z=［参加实验室检验的平均值(X［i］)－统计量的中位值(X* )］/变动性量值(σ)

其中Q1为上四分位值;Q3为下四分位值。

Z 值的大小和正负反映参加实验室检验的平均值与比对统计量的中位值所偏离的程度和方向，也是参加比对实验室系统存在的误差的体现。

利用统计量Z 值判定实验室检验水平的规则:

当|Z|≤2 时，检验结果满意;当2 ＜|Z| ＜3 时，可疑结果，需要查找原因;当|Z|≥3 时，不满意结果(离群值)。

4 结果与讨论分析

4.1 比对结果与统计量

本次比对46个实验室全部都提交了检验结果。比对结果及统量见表3。

表3 实验室检验结果和统计结果一览表Table 3 Test and statistical results of laboratory for the list

续表3

4.2 比对结果分析

丁二烯橡胶门尼粘度比对有效结果为46个。从表3 中的统计量Z 值，判定44个实验室的检验结果满意，满意结果所占比例为95.6%。有2个离群结果，占样本总数的4.4%。Z 值的绝对值的平均值为0.87。

5 结论

从丁二烯橡胶门尼粘度比对结果来看，|Z|总体平均值为0.87，比对检验的水平较高，比对满意结果均在95%以上，各实验室的检验水平较以往有大幅度提升。

［1］蔡尚脉，陈鹰. GB/T 15340 －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.

［2］张菊秀，李海鹰，沈辉，等. GB/T 1232.1 －2000未硫化橡胶 用圆盘剪切粘度计进行测定 第1部分:门尼粘度的测定［S］. 北京:中国标准出版社，2000.

［3］全国标准物质管理委员会. 标准物质的研制管理与应用［M］. 北京:中国计量出版社，2010:99 －102，107，111，120 －121.

［4］全国标准物质管理委员会. 分析测试质量保证［M］. 辽宁:辽宁大学出版社，2004:528，529 －533，565.

［5］周尊英. 实用统计技术指南［M］. 北京:中国标准出版社，2003.