Elucidating the Physicochemical Basis of the Glass Transition Temperature in Linear Polyurethane Elastomers with Machine Learning

玻璃化转变 弹性体 位阻效应 聚合物 单体 材料科学 分子描述符 统计物理学 生物系统 热力学 化学 高分子科学 聚氨酯 计算机科学 数量结构-活动关系 机器学习 复合材料 有机化学 物理 生物
作者
Joseph Pugar,Christopher M. Childs,Christine S. Huang,Karl W. Haider,Newell R. Washburn
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:124 (43): 9722-9733 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acs.jpcb.0c06439
摘要

The glass transition temperature (Tg) is a fundamental property of polymers that strongly influences both mechanical and flow characteristics of the material. In many important polymers, configurational entropy of side chains is a dominant factor determining it. In contrast, the thermal transition in polyurethanes is thought to be determined by a combination of steric and electronic factors from the dispersed hard segments within the soft segment medium. Here, we present a machine learning model for the Tg in linear polyurethanes and aim to uncover the underlying physicochemical parameters that determine this. The model was trained on literature data from 43 industrially relevant combinations of polyols and isocyanates using descriptors derived from quantum chemistry, cheminformatics, and solution thermodynamics forming the feature space. Random forest and regularized regression were then compared to build a sparse linear model from six descriptors. Consistent with empirical understanding of polyurethane chemistry, this study indicates the characteristics of isocyanate monomers strongly determine the increase in Tg. Accurate predictions of Tg from the model are demonstrated, and the significance of the features is discussed. The results suggest that the tools of machine learning can provide both physical insights as well as accurate predictions of complex material properties.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
桦子发布了新的文献求助10
2秒前
咂咂完成签到,获得积分10
2秒前
斯文谷秋发布了新的文献求助10
2秒前
小虫子发布了新的文献求助10
3秒前
www发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
糖醋排骨完成签到,获得积分20
5秒前
纳米完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
nbing完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
geogydeniel发布了新的文献求助10
6秒前
zhanghao完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
梵樱发布了新的文献求助10
7秒前
自信棒棒糖完成签到,获得积分10
8秒前
Owen应助咕噜噜采纳,获得10
9秒前
昵称完成签到 ,获得积分10
9秒前
Ava应助含蓄的溪灵采纳,获得10
9秒前
王阳阳关注了科研通微信公众号
10秒前
南音发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
桐桐应助辛勤水蓝采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助学术小白采纳,获得10
13秒前
13秒前
受伤语风完成签到,获得积分20
14秒前
36038138完成签到 ,获得积分10
14秒前
小二郎应助夜猫酱酱子采纳,获得10
14秒前
14秒前
Hello应助花痴的早晨采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
小虫子完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
中国氢能技术发展路线图研究 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3168812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2820111
关于积分的说明 7929423
捐赠科研通 2480192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1321277
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633136
版权声明 602497