异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质的定值

汤妍雯，黄世英，李淑萍

(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)



异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质的定值

汤妍雯，黄世英，李淑萍

(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)

国家标准物质的研制不但要求样品均匀、稳定，而且要求标准物质定值方法的正确和不确定度评定的合理，因此，标准物质定值的准确和不确定评定的合理对标准物质的研制水平起到了至关重要的作用。邀请国内行业权威的15个实验室联合定值，分析不确定度的来源评定不确定度，研制异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质。按照偏态系数和峰态系数、格拉布斯准则、科克伦法分别检验定值结果是否呈现正态分布、可疑值、等精度。经过检验统计分析，在95%的置信概率下，异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质的定值结果为正态分布、无可疑值、等精度。异戊橡胶IR 70 在ML(1+4)100℃下的标准值为76.2±1.0。

异戊橡胶，门尼粘度，标准物质，定值

门尼粘度作为橡胶生产、加工的一项重要技术指标，普遍用于控制和监测橡胶产品的质量。门尼粘度标准物质为门尼粘度测试的准确可靠提供了技术支撑。为满足行业技术进步的需求研制门尼粘度标准物质显得尤为重要。异戊橡胶IR 70样品经过候选物的筛选、均匀性与稳定性检验、联合多家有资质或权威的实验室定值、定值结果不确定度的评定、标准物质的申报等工作，最终研制了异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质。在定值数据处理中，按照偏态系数和峰态系数、格拉布斯准则、科克伦法分别检验定值结果是否呈现正态分布、可疑值、等精度。

门尼粘度标准物质在合成橡胶行业发挥了重要的作用，尤其在研究和评价测量分析方法、校核仪器、生产过程中产品的质量控制、考核分析人员的操作技术水平、保存和传递特性量值建立测量溯源性、保证测量结果的一致性和可比性、产品检验和认证机构的质量控制和评价、实验室认可工作等方面都发挥着重要作用并提供了技术支撑。

1 IR 70的定值

1.1 样品

IR 70，茂名鲁华化工有限公司生产，优级品。

1.2 仪器

MV2000型门尼粘度计，美国阿尔法公司制造。

1.3 IR 70定值与方法

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质的定值采用GB/T 1232.1-2000[1]测试。表1为异戊橡胶IR 70标准物质的门尼粘度定值结果与统计量。

表1 异戊橡胶IR 70标准物质门尼粘度的定值结果与统计值Table 1 Statistics and definite values of isoprene rubber (IR 70) Mooney viscosity certified reference material

2 IR 70定值结果与统计分析

2.1 正态分布

用偏态系数和峰态系数[2]检验异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值数据的正态性。该检验将表1中的定值数据按照升序排列。按照下列公式进行计算。异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值数据的平均值按照式(1)计算：

(1)

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值的一组按照升序排列的数据，二阶中心距按照式(2)计算：

(2)

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值的一组按照升序排列的数据，三阶中心距按照式(3)计算：

(3)

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值的一组按照升序排列的数据，四阶中心距按照式(4)计算：

(4)

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值的一组按照升序排列的数据，偏态系数按照式(5)计算：

(5)

异戊橡胶IR70门尼粘度标准物质定值的一组按照升序排列的数据，峰态系数按照式(6)计算：

B=m4/(m2)2

(6)

由于0.3022<0.41、2.27<2.46<3.87，因此，IR70门尼粘度标准物质定值结果在95%的置信概率下呈正态分布。

2.2 可疑值

IR70门尼粘度标准物质定值结果是否有可疑值用格拉布斯准则[3]检验。格拉布斯准则是检验一组测量数据是否有可疑值，其前提是该组测量数据处于正态分布，该准则使用便捷，理论基础严谨。如果|μP|>λ(a，n)S，即某个测量值的残余误差的绝对值大于λ(a，n)S值，则判断此值中有较大的误差，应以剔除。

对每个实验室的6次平行测定数据进行判断，在95%置信概率时，λ(a，n)为1.887，根据6次测定结果的标准偏差，计算出λ(a，n)S值与μP残差进行比较，由于表1统计结果中λ(a，n)S >|μP|，因此15个实验室平行测定的6次数据中，没有可疑值。

对15个实验室的平均值进行检验，是否存在可疑值，将15个实验室的平均值进行统计，结果见表2。

表2 异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值的各平均值与统计值Table 2 Statistics and average values of isoprene rubber (IR 70) Mooney viscosity certified reference material

从表2统计结果来看，15个实验室的平均值进行可疑值检验，残差绝对值中最大值为0.8，在95%的置信概率时，λ(a，n)为2.549，标准偏差S为0.44，计算λ(a，n)S结果为1.12，由于λ(a，n)S>|μP|，则15个实验室的平均值间不存在可疑值。因此，95%置信概率时，异戊橡胶IR 70标准物质门尼粘度的定值结果无可疑值。

2.3 等精度

异戊橡胶IR 70标准物质门尼粘度定值各组结果是否处于等精度，则根据科克伦法检验进行判断。等精度判断中C值的计算按照式(7)：

(7)

式中：Smax代表定值实验室中最大的标准偏差，Si代表各实验室的标准偏差。

根据公式(7)和表1的统计数据，计算出异戊橡胶IR 70 ML(1+4)100℃的C值为0.1043。查Cochran检验临界表，C(0.05，10，6)=0.2034；C

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质，参与定值的15个实验室的总平均值即为该标准物质的标准值76.2。

3 IR 70标准物质确定度评定及标准值

异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质的不确定度，根据JJF 1059.1-2012[4]进行评定。分析异戊橡胶IR 70门尼粘度标准物质定值不确定度的来源，主要为各定值实验室检测的分散性、样品的均匀性与稳定性、试验温度、试验时间、设备转速。表3为异戊橡胶IR 70样品定值不确定度评定结果。

表3 异戊橡胶IR 70门尼粘度不确定度汇总表Table 3 Uncertainty summary table of isoprene rubber(IR 70) Mooney viscosity certified reference material

表3中，u1代表样品均匀性引入的不确定度，u2代表样品稳定性引入的不确定度，u3代表各实验室检测分散性引入的不确定度，u4、u5、u6分别为门尼粘度计的工作时的温度、转速、时间误差引入的不确定度，uC代表合成的不确度值，U代表总不确定度，即被扩展的不确定度。IR 70门尼粘度标准物质定值的扩展不确定度为1.0，该标准物质的标准值为76.2±1.0。

4 结论

严格按照JJF 1006-1994的规定和要求，研制了异戊橡胶IR 70门尼粘度国家标准物质。在95%的置信概率下，异戊橡胶IR 70 门尼粘度标准物质的定值结果为正态分布、无可疑值、各组数据之间等精度。IR 70门尼粘度标准物质的标称值为76.2±1.0，有效期为1年，不确定度比美国研制的标准物质的不确定度小，该标准物质达到国际先进水平。

[1] 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.

[2] 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，2004：519-520.

[3] 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，2004：546.

[4] 叶德培，赵峰，施昌彦. JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示[S].北京：中国计量出版社，2012.

The Fixed Value of Isoprene Rubber(IR 70) Mooney Viscosity Standard Material

TANG Yan-wen，HUANG Shi-ying，LI Shu-ping

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

The reference material not only requires sample is uniformity and stability，but also the method of fixed value is right and uncertainty evaluation is reasonable，therefore，the accurate determination and the reasonable evaluation of the uncertainty of the standard material play a crucial role in the development of the standard material. Research group invited 15 laboratories to fix value，analysed the sources of uncertainty and evaluated uncertainty，finally developed isoprene rubber Mooney viscosity (IR 70) standard material. According to the coefficient of skewness and kurtosis coefficient，Grubbs criterion，Cochrane method respectively tested the normal distribution，dubious value，precision of fixed value.These data were in normal distribution，no suspicious，and in equal precision at 95% confidence probability by test. The nominal value of isoprene rubber (IR 70) was 76.2±1.0 at ML(1+4)100℃.

isoprene rubber，Mooney viscosity，standard material，fixed value

TQ 333.3