溶聚丁苯橡胶结合苯乙烯标准物质研制样品的评价

高杜娟，赵家琳，赵又穆，陈 婧

(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)

溶聚丁苯橡胶结合苯乙烯标准物质研制样品的评价

高杜娟，赵家琳，赵又穆，陈 婧

(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)

对溶聚丁苯橡胶，依据GB/T 28728-2012进行了结合苯乙烯含量均匀性和稳定性检验。方差统计结果表明，溶聚丁苯橡胶结合苯乙烯含量均匀性检验的统计量F值为1.98，小于临界值2.31，说明结合苯乙烯含量均匀。样品经过1年的稳定性考察，t统计值小于tα(n-1)临界值4.30，说明该样品结合苯乙烯含量1年内没有明显变化，样品稳定，满足标准物质研制的要求。

溶聚丁苯橡胶，结合苯乙烯含量，标准物质，样品评价

溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)是由丁二烯和苯乙烯通过溶液聚合而得到的合成橡胶。其滚动阻力优于乳聚丁苯橡胶，抗湿滑性能优于顺丁橡胶，作为环保型轮胎的主要原料，性能优异，近年来消费比例不断增长[1-2]。

国内尚无溶聚丁苯橡胶中结合苯乙烯含量标准物质的研究，为了准确测定溶聚丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量，提高合成橡胶产品质量，满足客户需求，研制用于校准红外光谱仪和与国家标准配套使用的标准物质是适时的。

研制结合苯乙烯含量标准物质，首先选取标准物质的候选物，进行均匀性、稳定性检验和定值，最后对定值样品的检验进行不确定度评定。均匀、稳定是标准物质需具备的基本条件，是衡量标准物质水平的重要指标。

本文利用方差分析法、t检验法进行均匀性和稳定性检验，对结合苯乙烯含量测定值进行统计分析，检验样品是否均匀、稳定，是否满足标准物质研制的要求。

1 实验部分

1.1 测试所用仪器

Nexus 670型红外光谱仪，美国尼高力公司。

1.2 测试所用样品

溶聚丁苯橡胶，市售产品。

1.3 结合苯乙烯含量检验方法

依据GB/T 28728-2012[3]的方法进行检测。

1.4 溶聚丁苯橡胶结合苯乙烯含量性能评价

1.4.1 样品的抽取方法

均匀性检验抽取样品方法有系统抽样、随机抽样和分层抽样。均匀性检验选择抽样时要考虑样品存在的不均匀性，选取的样品要具有代表性，随机抽样、分层抽样能够代表整批样品的特征，通常都使用分层随机抽取样品，确保抽取的样本在整批样品中平均分布。本次实验我们采用分层随机抽取样品。

1.4.2 样品抽取数量

均匀性检验样品的数量依据“一级标准物质技术规范”[4]的规定，总体单元数小于或等于500时，抽取样品数目不少于15；总体单元数大于500时，抽取样品数目不少于25，每个样品重复测定2次。本次实验总体单元数为200，采用分层、随机抽取15个样品，每个样品重复测定3次。

1.4.3 均匀性检验

标准物质均匀性检验有方差分析、极差、t检验、平均值一致性检验、“三分之一”检验等多种方法。标准物质或样品的研制基本采用方差分析法[5]，该方法通过组间方差和组内方差进行比较，判断各组测量结果之间是否存在系统误差，二者的比值小于临界值，则样品均匀，否则样品间存在差异不均匀。

1.4.3.1 方差分析法统计检验量

在同一样品中，取m个试样，在相同实验条件下对每个试样重复测定n次，即m个数据组，每组n个数据，得到m×n个数据，组间方差和Q1和组内方差和Q2按公式(1)、(2)计算：

(1)

(2)

F分布函数自由度(ν1，ν2)按式(3)、(4)计算：

ν1=m-1

(3)

ν2=m(n-1)

(4)

统计量F按式(5)计算：

(5)

1.4.3.2 均匀性检验统计量F的判断

依据(ν1、ν2)自由度和给定的某一显著水平(α)，查表得到F分布函数的临界值Fα，若统计量F值小于Fα，说明样品均匀，否则样品不均匀。

1.4.4 稳定性检验

稳定性检验抽取样品方法有t检验法、平均值一致法等检验方法。标准物质或样品的研制大都采用t检验法来判断样品是否稳定。

标准物质研制样品的测量值与目标值一致，说明该样品的特性量值没有发生显著变化，样品稳定，否则说明样品不稳定。

1.4.4.1 t检验法统计量

t检验依据公式(6)计算：

如此轻易将女人击败，艾莉始料未及。夜里秦川有时候需要艾莉，有时候需要女人。需要艾莉的时候，艾莉必会接纳他、配合他，必会给他一个销魂的夜晚；需要女人的时候，女人有时候会接纳他、配合他，有时候则不会。女人说她是真正的女人，真正的女人会有心情不好的时候、身体不好的时候。真正的女人会有不想做爱的时候——没有理由，就是不想做。这时秦川便会转向艾莉。这时的艾莉必是冰冷的、麻木的、僵硬的——因为这一刻，她成为女人的替代品——一个有体温、会扭动的充气娃娃。

(6)

1.4.4.2 稳定性检验统计量t的判断

根据稳定性检验的次数，查t检验分布函数表得到临界值tα(n-1)，当计算统计量t值小于临界值tα(n-1)，则判断样品在该时间间隔内稳定，否则样品不稳定[6]。

2 结果与讨论

2.1 溶聚丁苯橡胶结合苯乙烯含量均匀性检验

市售溶聚丁苯样品，按照步骤1.4.3进行结合苯乙烯含量重复测定，测定结果用方差分析法进行统计，测试结果及统计量见表1。

表1 结合苯乙烯含量均匀性检验结果Table 1 The test result of uniformity on bound styrene content

从表1可看出，结合苯乙烯含量的统计值F为1.98，小于临界值Fα=2.31(α为0.05)，说明结合苯乙烯含量均匀性良好。

2.2 溶聚丁苯橡胶结合苯乙烯含量稳定性检验

溶聚丁苯样品，每月按照相同条件进行3次结合苯乙烯含量测试，测试结果用t检验法进行统计，测试结果和统计量见表2。

从表2可看出，样品检验所得到的统计量t值小于临界值tα(n-1)，由此可判断，溶聚丁苯中的结合苯乙烯含量在考察的任意一个月内没有明显变化，1年时间内样品稳定。

表2 结合苯乙烯含量稳定性检验结果Table 2 The test result of stability on bound styrene content

续表2

时间/个月检验结果123样本平均值xi总体平均值x样本标准偏差st检验结果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 结论

(1)溶聚丁苯样品的结合苯乙烯含量检验统计F分布值小于Fα临界值，说明样品的结合苯乙烯含量均匀。

(2)结合苯乙烯含量在考察的任意一个月没有明显变化，1年时间内样品稳定。

(3)该批次溶聚丁苯橡胶样品的结合苯乙烯含量均匀、稳定，满足标准物质研制的要求。

[1] 刘全章.溶聚丁苯橡胶的补强体系研究[D].兰州：西北师范大学，2014.

[2] 刘晓娇.环保型溶聚丁苯橡胶在“绿色轮胎”胎面胶种的应用研究[D].青岛：青岛科技大学，2014.

[3] GB/T 28728-2012 溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶(SSBR)微观结构的测定[S].北京：中国标准出版社，2012.

[4] 韩永志，余逵. JJF 1006-1994 一级标准物质技术规范[S].北京：中国计量出版社，1994.

[5] 陈柏年，徐大军.标准样品的均匀性检验[J].中国标准化，2005(5)：68-70.

[6] 陈柏年，徐大军.标准样品的稳定性检验[J].中国标准化，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，工程师，硕士，研究方向：石油化工产品分析检测；E-mail：gaodujuan@petrochina.com.cn；Tel：13993116078

TQ 330