橡胶行业门尼粘度数据比对结果评价

曹帅英，黄世英，刘俊保，汤妍雯

(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)



橡胶行业门尼粘度数据比对结果评价

曹帅英，黄世英，刘俊保，汤妍雯

(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)

国家合成橡胶质量监督检验中心根据2016年度质量控制计划，组织了行业内异戊橡胶门尼粘度数据比对，国内34家实验室参加了比对工作。用稳健统计技术处理并评价比对结果，异戊橡胶IR 70、IR 80门尼粘度数据比对，Z值的绝对值的平均值为分别为0.6和0.8，比对满意结果均在94%以上，反映出比对各实验室的检测水平较高；橡胶行业异戊橡胶门尼粘度数据比对的门尼粘度计均通过门尼粘度标准物质校核，故此次橡胶行业门尼粘度数据比对检测水平，较以往比对有大幅度的提升。

门尼粘度，比对，结果，评价

国家合成橡胶质量监督检验中心根据年度质量控制计划，组织了行业内门尼粘度数据比对。数据比对的意义在于给申请认可或已获认可的实验室，提供自我评价其检测能力技术的依据。2016年5月有30多家橡胶行业所属的质检、科研、生产质量检验、仪器制造等实验室参加了门尼粘度数据比对，数据比对结果用稳健统计技术进行处理。

橡胶行业异戊橡胶门尼粘度数据比对的门尼粘度计均通过门尼粘度标准物质校核，故此次橡胶行业门尼粘度数据比对检测水平，较以往比对其检测水平有大幅度的提升。

1 比对工作

1.1 比对的重要性

实验室间数据比对工作有着极其重要作用，即准确评价各实验室的检验水平，提供实验室检验能力验证的技术依据，有利于实验室寻找自我改进和提升检验水平的机会。

1.2 比对实验室的分布

此次数据比对实验室有19个省、自治区、直辖市的34个，属于合成橡胶橡胶生产企业、橡胶加工企业、科研单位及质量监督机构等从事检验的实验室。分别为18家合成橡胶生产企业、5家合成橡胶加工企业、1家仪器制造商、10家科研单位和质检机构，其中19家实验室获得CNAS认可，所占比例为56%。表1为参加数据比对实验室的分布情况。

表1 比对实验室的分布情况Table 1 Distribution of the participating laboratory

1.3 比对技术要求

门尼粘度为此次数据比对项目；制备比对样品用GB/T 15340-2008中直接法[1]；门尼粘度测试按照GB/T 1232.1-2000[2]进行。

1.4 比对样品

异戊橡胶IR 70、IR 80，茂名鲁华化工有限公司生产的质量稳定的样品(各150kg)，每份样品约500g。

1.4.1 比对样品的均匀性测试

在比对样品异戊橡胶IR 70、IR 80样品中随机选取15个样品，相同条件下对样品重复测试3次门尼粘度值，用方差分析法进行相关量的统计，结果见表2、表3。

表2 异戊橡胶IR 70门尼粘度均匀性检验统计结果Table 2 Uniformity test results of Mooney viscosity of isoprene rubber 70

表3 异戊橡胶IR 80门尼粘度均匀性检验统计结果Table 3 Uniformity test results of Mooney viscosity of isoprene rubber 80

续表3

样品数测试结果123平均值786.186.286.386.2886.786.785.186.2986.086.786.986.51085.886.085.885.91186.686.786.586.61286.184.986.585.81385.986.385.685.91486.086.786.586.41586.386.386.186.2总平均值=86.1F值=1.80

1.4.2 比对结果统计方法

方差分析法[3]检验异戊橡胶IR 70 、IR 80门尼粘度比对样品是否均匀一致。检验统计量由式(1)～(5)计算。

(1)

(2)

ν1=m-1

(3)

ν2=m(n-1)

(4)

(5)

1.4.3 均匀性判定的原则

如果检验F值小于F临界值，则样品均匀。由于F临界值(0.05，14，30)的值查表可知为2.31[4]，而异戊橡胶IR70、IR80门尼粘度均匀性检验的统计值F分别为1.62和1.80，因此，在95%的置信概率下，异戊橡胶样品均匀。

1.5 稳定性检验

数据比对样品的稳定性取决于样品运输过程中的稳定性。运输过程中对样品影响最大的因素是温度(高温)，模拟极限温度60℃，在异戊橡胶IR70、IR80样品中随机各选1块，将其分为4等份，样品标识后在烘箱(60℃)中分别存放0天、3天、6天和9天，样品取出后按照GB/T15340-2008制样并调节，然后按GB/T1232.1-2000进行门尼粘度的测定，并用直线拟合法进行检验，短期稳定性测试结果见表4。

表4 异戊橡胶门尼粘度短期稳定性检验结果(60℃)Table 4 Test results of short-term stability of Mooney viscosity of isoprene rubber(60℃)

直线拟合法按照式(6)进行判断样品是否稳定。

|b1|

(6)

式中：b1为拟合直线的斜率；t0.95，n-2为t检验临界值；s(b1)为直线斜率的不确定度；n为测量次数。

(7)

(8)

式中：Xi为i时间的标准物质的特性值；b0为拟合直线的截距。

将表4中数据，以y代表时间，以x代表标准物质的特性值(门尼粘度)，拟合成一条直线分别为X=76.2、X=86.4，拟合直线的斜率b1均为零，截距b0分别为76.2、86.4。当直线的斜率为零时，则样品的稳定性最好。

1.6 比对样品运输

将通过均匀性、稳定性检验的样品，以快递方式寄往各参加实验室。

1.7 保密

组织单位随机确定一个代码给参加比对的实验室，与比对有关的信息均以实验室代码表示，避免客户的相关检验信息泄露。

2 统计与判定的规则

异戊橡胶IR 70、IR 80门尼粘度比对，比对结果的统计采用稳健统计技术[5]。按照式(9)计算Z比分值：

Z=[X[i]-X*]/σ

(9)

式中：X[i]为某实验室的算术平均值；X*为整个比对结果的中位值；σ为变动性度量值[σ=(Q3-Q1)×0.7413]；Q1为上四分位距值；Q3为下四分位距值。

检验水平的判定规则：

|Z|≤2，结果满意；2<|Z|<3，结果可疑；|Z|≥3，结果不满意(离群值)。

3 结果与分析讨论

3.1 比对结果与统计量

参加合成橡胶行业门尼粘度比对的实验室，共计34个，表5为比对检测结果与统计量。

表5 实验室比对结果和统计量Table 5 Comparison results and statistics of laboratory

续表5

实验室编号IR70ML(1+4)100℃IR80ML(1+4)100℃平均值SZ平均值SZL2474.80.26-2.085.40.50-2.0L2576.10.100.086.20.16-1.0L2675.00.08-1.787.00.090.6L2776.00.16-0.286.90.150.3L2876.40.190.586.50.19-0.4L2975.80.15-0.586.70.16-0.1L3076.10.120.186.60.20-0.3L3174.40.18※-2.782.00.15¤-8.9L32★75.60.16-0.786.30.19-0.8L33★76.30.180.387.20.081.0L34★75.30.18-1.285.60.18-2.0中位值76.186.7平均值76.186.4Q376.587.0Q175.686.3NIQR0.640.53

注：带※号的数值为可疑值，带¤号的数值为不满意结果，即2<|Z|<3，带★号实验室代表通过CNAS认可实验室。

3.2 比对结果分析

3.2.1 异戊橡胶IR 70

异戊橡胶IR 70门尼粘度比对实验室为34。Z比分数统计结果表明，34个结果中满意结果为32个，所占比例为94%；可疑结果1个，所占比例为3%；不满意结果1个，所占比例为3%。Z值绝对值的平均值为0.6。

3.2.2 异戊橡胶IR 80

异戊橡胶IR 80生胶门尼粘度比对实验室为34。Z比分数统计结果表明，34个结果中满意结果为32个，所占比例为94%，不满意结果2个，所占比例为6%。Z值绝对值的平均值为0.8。

4 结论

异戊橡胶IR 70、IR 80门尼粘度数据比对，Z值的绝对值的平均值为分别为0.6和0.8，比对满意结果均在94%以上，反映出比对各实验室的检测水平较高。

橡胶行业异戊橡胶门尼粘度数据比对的门尼粘度计均通过门尼粘度标准物质校核，故此次橡胶行业门尼粘度数据比对检测水平，较以往比对其检测水平有大幅度的提升。

[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，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.

Evaluation of Mooney Viscosity Comparison Results in Rubber Industry

CAO Shuai-ying，HUANG Shi-ying，LIU Jun-bao，TANG Yan-wen

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

According to the 2016 annual quality control plan，national quality supervision and inspection center of synthetic rubber organized isoprene rubber Mooney viscosity data comparison in the synthetic rubber industry，there were 34 domestic laboratories to participate in the comparison work. The results of isoprene rubber IR 70 and IR 80 Mooney viscosity comparison were dealed and evaluated with robust statistical techniques，the average values ofZabsolute values respectively were 0.6 and 0.8，the satisfactory values were above 94%，which reflected all laboratories had higher detection level. Mooney viscometer of all participating laboratories were checked with Mooney viscosity standard material，therefore，the Mooney viscosity detection level in rubber industry was greatly improved compared with previous.

Mooney viscosity，comparison，result，evaluation

TQ 333.2