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从化学结构快速预测聚合物玻璃化转变温度的可迁移方法

软凝聚态物质 2025-06-23 v1 无序系统与神经网络 材料科学 数据分析、统计与概率

摘要

我们提出了一种新方法,能够基于单体结构成功预测聚合物的玻璃化转变温度 T ⁣gT_{\! \textrm{g}}。该模型结合了基团加和性质 (GAP) 与定量结构-性质关系 (QSPR) 方法的思想,其中 GAP 假设亚单体基序对 T ⁣gT_{\! \textrm{g}} 的贡献是可加的,而 QSPR 通过一组分子描述符将 T ⁣gT_{\! \textrm{g}} 与结构的物理化学性质联系起来。该方法能够对数据样本之外的化学基序快速且准确地预测 T ⁣gT_{\! \textrm{g}},从而解决了 GAP 方法的主要限制。利用遗传算法,我们证明仅需两个分子描述符即可预测 PAEK 聚合物的 T ⁣gT_{\! \textrm{g}}。我们的 QSPR-GAP 方法可便捷地迁移到其他物理性质、活性度量 (QSAR) 或不同类别的聚合物,如共轭聚合物或生物聚合物。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.06461,
  title  = {A fast transferable method for predicting the glass transition temperature of polymers from chemical structure},
  author = {Sebastian Brierley-Croft and Peter D. Olmsted and Peter J. Hine and Richard J. Mandle and Adam Chaplin and John Grasmeder and Johan Mattsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06461},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 4 figures, 1 table; Supplementary Information: 21 pages, 20 figures, 5 tables