Multitask Machine Learning to Predict Polymer–Solvent Miscibility Using Flory–Huggins Interaction Parameters

混溶性 聚合物 溶剂 弗洛里-哈金斯解理论 热力学 相(物质) 低临界溶液温度 材料科学 化学 共聚物 有机化学 物理
作者
Yuuta Aoki,Stephen Wu,Teruki Tsurimoto,Yoshihiro Hayashi,Shunya Minami,Okubo Tadamichi,Kazuya Shiratori,Ryo Yoshida
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:56 (14): 5446-5456 被引量:55
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.2c02600
摘要

Predicting and understanding the phase equilibria or phase separation in polymer–solvent solutions represent unresolved fundamental problems in polymer science. The phase behavior and thermodynamics of polymer miscibility depend on the inter- and intramolecular interactions of a polymer with a certain molecular weight distribution mixed with a solvent. Here, we develop a machine-learning framework to achieve highly generalized and robust prediction of Flory–Huggins χ parameters for polymer–solvent solutions. The model was trained using experimentally observed temperature-dependent χ parameters for 1190 samples, comprising 46 unique polymers and 140 solvent species. However, the difficulty was that the data set was quantitatively limited and qualitatively biased owing to technical issues in determining the Flory–Huggins χ parameters. To overcome these limitations, we produced an in-house data set of χ parameters obtained from quantum chemical calculations for thousands of polymer–solvent pairs and a large list of soluble and insoluble polymer–solvent pairs. Using these three data sets, we conducted multitask machine learning that simultaneously performed the "soluble/insoluble" classification and quantitative evaluation of both experimental and calculated χ parameters. Consequently, we obtained a highly generalized model applicable to a wide range of polymer solution spaces. In this paper, the predictive power and physicochemical implications of the model are demonstrated, along with quantitative comparisons with existing methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CaseyMelkus发布了新的文献求助10
刚刚
江畔发布了新的文献求助10
刚刚
科目三应助潘多拉采纳,获得10
刚刚
幸福的白柏完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
科研通AI6.2应助开朗水云采纳,获得10
1秒前
haha完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
Clarie完成签到 ,获得积分10
2秒前
spring完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
ZCZ发布了新的文献求助10
4秒前
张欢馨应助钟馗采纳,获得30
4秒前
4秒前
梁子发布了新的文献求助10
4秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
带派不老铁完成签到,获得积分10
5秒前
雄图完成签到,获得积分10
5秒前
aoi发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
大模型应助冷傲饼干采纳,获得10
6秒前
深情安青应助dzjin采纳,获得10
7秒前
mandy发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
iamcrazyboy发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
Sansan Jia发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
代总完成签到,获得积分10
9秒前
Young发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
赘婿应助heady采纳,获得10
10秒前
唱拉拉发布了新的文献求助10
10秒前
FashionBoy应助天气不错呀采纳,获得10
10秒前
only完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7566941
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9147030
关于积分的说明 19559334
捐赠科研通 7153192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262768
关于科研通互助平台的介绍 2428963
邀请新用户注册赠送积分活动 2252844