[發明專利]一種高分子阻燃復合材料基因庫的構建方法及應用

有效

• 申請號: 202110235519.8
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113012768B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 丁鵬;彭巨擘;周帥帥;符澤衛;王金合;宋娜;馬殿普;錢權;李俊;袁英杰;覃德清;普友福
• 申請（專利權）人: 上海大學;云南錫業集團（控股）有限責任公司研發中心
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G16C20/62;G16C20/70;G16C60/00
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 孫明科

本發明公開了一種高分子阻燃復合材料基因庫的構建方法，其是采用自下而上的方式，對一系列高分子阻燃復合材料實施例中變化的材料配比、制備、成分分別進行阻燃性能測試和表征分析，得到各實施例復合材料配比、制備、成分的變化與性能測試數據之間的映射關系，分析得到其變化適配模型；根據已知高分子阻燃材料配方、標準制備工藝對該變化適配模型設定約束、邊界，對變化適配模型中的材料配比、制備、成分的變化與性能測試數據映射關系進行驗證，擴充變化適配模型數據，即得到高分子阻燃復合材料基因庫。本發明還公開了該基因庫的應用，為新的高分子阻燃復合材料設計提供可行性工具，降低開發時間成本，提高研發的指標指向性和產出效率。

技術領域

本發明主要涉及高分子材料制備技術領域，具體涉及一種高分子阻燃復合材料基因庫的構建方法及應用。

背景技術

材料是社會進步的重要物質條件，材料的創新不僅是發展各種顛覆性技術的核心，更是國家科技發展水平的重要體現。傳統的材料的制備通常是先提出假設再進行實驗驗證，這種研究方式往往要耗費大量的人力和物力使得研究周期變長、研究效率大幅度下降，這極大地限制了工業的快速發展。材料基因組工程是材料研究方法的一次革命與飛躍，代表了材料研究領域的前沿方向。它是通過多種學科領域對材料進行設計和預測，之后將高通量計算工具、高通量實驗工具和數據庫三大材料基因組組合加速材料研發的整個過程，進而達到提高研發產率、降低時間成本的目的。

高分子材料由于質輕、價廉、力學性能好、電絕緣性能好以及可加工性能好等優異的性能在工業生產中得到了廣泛的應用。然而這些高分子材料通常具有一定地可燃性，在后續的加工與使用過程中存在著諸多的安全隱患。因此，研究采用材料基因工程的方法，恰當的提高材料的阻燃性能，制備出阻燃性能優異的高分子材料，就成為新一代研究的熱點。但是，由于高分子材料種類眾多，開發新的復合材料時，涉及的制備工藝、材料性能、基因參數、分析模型也眾多，往往難以準確與實際材料開發需求相匹配，導致開發周期長，研發產率低。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明的目的在于，提供一種高分子阻燃復合材料基因庫的構建方法，為實際生產中新的特定阻燃復合材料的開發、設計、加工、改進提供方法和數據支持，通過標準化的數據分析來構建高分子阻燃材料與性能之間的映射關系，為新的高分子阻燃復合材料設計提供可行性工具，以降低開發的時間成本，提高研發的指標指向性和產出效率。

本發明的目的還在于，應用上述高分子阻燃復合材料基因庫，獲得目標高分子阻燃復合材料的可行性制備方案。

本發明為實現上述目的，所采用的技術方案是：

一種高分子阻燃復合材料基因庫的構建方法，其特征在于，所述的基因庫中設有阻燃高分子原料、制備工藝參數、材料試樣阻燃性能三個數據庫，以及三者之間的變化適配模型；其是采用自下而上的方式，對一系列高分子阻燃復合材料實施例中變化的材料配比、制備工藝參數所制備的材料試樣成分，分別進行阻燃性能測試和表征分析，得到各實施例復合材料配比、制備工藝參數、試樣成分的變化與性能測試數據之間的映射關系，采用機器學習的方法分析得到其變化適配模型；根據已知高分子阻燃材料配方、標準制備工藝對該變化適配模型設定約束、邊界，對變化適配模型中的材料配比、制備工藝參數、試樣成分的變化與性能測試數據映射關系進行驗證，將驗證通過的各組數據擴充到變化適配模型及各數據庫中，即得到高分子阻燃復合材料基因庫。

所述的高分子阻燃復合材料基因庫的構建方法，其特征在于，其具體包括如下步驟：