影响GB/T 28728-2012精密度的重要因素的研究

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(中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州 730060)

影响GB/T 28728-2012精密度的重要因素的研究

赵家琳，高杜娟，杨芳，贾慧青

(中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州 730060)

探讨了影响GB/T 28728-2012精密度的重要因素，研究了如何避免这些重要因素的影响，给出了实施GB/T 28728-2012的注意事项。

GB/T 28728-2012，精密度，影响，重要因素

国家标准GB/T 28728-2012《溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶(SSBR)微观结构的测定》[1]规定了采用核磁共振波谱和红外光谱，对溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)中丁二烯单体的微观结构和苯乙烯单体的含量进行定量测定的分析步骤。该标准制定后，为SSBR橡胶生产厂、质检单位提供了一个统一的SSBR微观结构测定方法的标准，有助于SSBR工艺技术研究、新产品开发和产品质量控制等工作，对保持、改进我国SSBR产品质量具有重要意义。

GB/T 28728-2012规定了采用核磁和红外光谱来测定SSBR微观结构的含量。核磁法是绝对法，但核磁共振仪设备昂贵，运行、维护成本高，不适用于质量监控分析。红外法快速、方便、运行成本低，故生产企业和质检单位都选择红外法来测定SSBR微观结构。标准中给出了红外法的整个分析步骤和计算系数，可以直接得到SSBR微观结构的绝对质量含量。

但是，在该标准的使用过程中，一些分析人员反映实验结果的重复性差，精密度不高。作为GB/T 28728-2012的起草者，有责任对影响标准精密度的重要因素进行研究，并提出一些注意事项，以提高实验结果的重复性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：Nexus 670 傅立叶变换红外光谱仪(美国尼高力公司)。

试剂：乙醇，分析纯(天津市试剂二厂)；环己烷，分析纯(北京化工厂)。

1.2 样品

T200R、T1534、T2530(上海高桥石化)；Y833B(燕山石化)。

1.3 实验步骤

将少量乙醇抽提过的SSBR橡胶试样溶解在环己烷中，并在溴化钾片上涂膜。

在600cm-1～1200cm-1范围内，测定溴化钾涂片上SSBR橡胶试样的红外光谱。根据4个特定波长处的吸光度，计算出1，4-反式键、1，4-顺式键、1，2-乙烯基和苯乙烯单体的含量。

2 结果与讨论

2.1 不同吸收背景对测定结果的影响

不同的吸收背景，会得到不同的红外谱图，结构含量的测定结果也会不同。分别以溴化钾新、旧窗片为吸收背景，考查不同吸收背景下测定结果的差异。测定结果见表1。

从表1的数据可以看出，以旧窗片为背景得到测定结果的重复性较差，满足不了国家标准GB/T 28728-2012的精密度要求。以新窗片为背景，得到测定结果的重复性较好，能满足GB/T 28728-2012的精密度要求。因此，需要以新的溴化钾窗片为吸收背景，来进行红外测定。

表1 不同吸收背景下上海高桥T200R的结构含量测定结果Table 1 The result of T200R under different absorption background

2.2 不同样品薄膜厚度对测定结果的影响

样品薄膜厚度直接影响着吸光度的范围。因此，样品薄膜不能过厚或过薄，应该有一定范围。为了考查薄膜厚度对测定结果的影响，以1200cm-1～600cm-1内最强谱峰为基准，分别在A<0.10、0.10≤A≤0.15、A>0.15三种膜厚条件下测定样品。考查不同膜厚条件下测定结果的差异。测定结果见表2。

表2 不同膜厚条件下上海高桥T200R的结构含量测定结果Table 2 The result of T200R under different film thickness

续表2

实验次数1，2-乙烯基键质量分数/%苯乙烯质量分数/%A<0 100 10≤A≤0 15A>0 15A<0 100 10≤A≤0 15A>0 1566 66 97 323 924 023 7平均值6 87 07 123 623 923 4标准偏差0 140 080 110 440 280 41极差0 40 20 31 10 71 1

由表2数据可以知道，当0.10≤A≤0.15时，测定结果的标准偏差和极差都很小，都能满足GB/T 28728-2012的精密度要求。

当A<0.1或A>0.15时，得到测定结果的标准偏差与极差都要大一些，虽然也能满足GB/T 28728-2012的精密度要求，但测定结果的重复性要差一些。

因此，还是应该按照GB/T 28728-2012的规定，以1200cm-1～600cm-1内最强谱峰为基准，使吸光度保持在0.10≤A≤0.15之间。

2.3 不同基线位置对测定结果的影响

红外光谱定量方法一般都要求测定特征吸收峰的吸光度，而吸光度的数值绝大多数都是需要扣除基线背景后再读取[2]。GB/T 28728-2012直接读取吸光度的数值，没有扣除基线背景的操作，因此，基线位置就直接影响着吸光度的数值，也就直接影响着测定结果。以1200cm-1～600cm-1范围内最低点(约1130cm-1处)作水平切线作为基线，考查不同基线位置对测定结果的影响。测定结果见表3。

由表3数据可以知道，不同基线位置的样品谱图，即使只相差0.005，得到的测定结果相差也很大。因此要保证良好的精密度，必须保持基线位置的基本稳定。经过反复试验，最终发现使用新的溴化钾片来测定样品，基线的中位值保持在0.005，且当基线位置在约0.005时，表3中的测定结果的精密度也很好。因此，基线位置应该保持在约0.005，如果有较大的偏差，可以通过反复测试或数学处理来满足基线位置的要求。

2.4 精密度实验

根据2.1～2.3中的影响因素，使用新的溴化钾片为吸收背景，保持1200cm-1～600cm-1内最强谱峰在0.10≤A≤0.15，基线位置保持在0.005，严格按照GB/T 28728-2012规定的操作步骤对4个样品进行微观结构含量分析，得到的重复性结果见表4。

表4 实验室内重复性实验数据Table 4 Repeated experimental data of laboratory

从表4可以看出，4个样品测定数据的标准偏差小于GB/T 28728-2012规定的实验室内重复性标准偏差，极差小于GB/T 28728-2012规定的实验室内重复性r，说明试验的重复性符合GB/T 28728-2012的精密度要求。

3 结论

(1)以新的溴化钾窗片为吸收背景，得到测定结果的重复性较好，能满足GB/T 28728-2012的精密度要求。

(2)严格按照标准规定，以1200cm-1～600cm-1内最强谱峰为基准，使吸光度保持在0.10≤A≤0.15之间，得到测定结果的重复性较好，能满足GB/T 28728-2012的精密度要求。

(3)要保证良好的精密度，必须保持基线位置的基本稳定。基线位置应该保持在约0.005，如果有较大的偏差，可以通过反复测试或数学处理来满足基线位置的要求。

(4)满足了上述所要求的测定条件，开展重复性试验，试验的重复性符合GB/T 28728-2012的精密度要求。

[1] 赵家琳，吴春红，孙枫，等.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，2013.

[2] 吴瑾光. 近代傅立叶变换红外光谱技术极其应用[M].北京：科学技术文献出版社，1994.

ResearchoftheImportantFactorstoInfluencePrecisionofGB/T28728-2012

ZHAO Jia-lin，GAO Du-juan，YANG Fang，JIA Hui-qing

(Lanzhou Petrochemical Research Center，PetroChina，Lanzhou 730060，Gansu，China)

This article discuss the important factors to influence precision of GB/T 28728-2012，research the way to avoid the effect of these important factors，give the attention of implementing GB/T 28728-2012.

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