[发明专利]一种阻燃剂阻燃能力的预测方法

权利要求书

1.一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：所述的预测方法是利用统计建模方法来建立阻燃剂阻燃能力的预测模型，所述的预测模型是利用阻燃剂和可燃气体混合物分子结构与混合体系爆炸极限范围的变化值之间的定量关系来预测阻燃剂的阻燃能力。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：所述的预测模型的构建包括以下步骤：

S1、采用可燃气体爆炸极限测试方法获得预测模型建立所需的数据样本；

S2、获取阻燃剂加入前后可燃气体混合物的爆炸极限范围变化值，作为预测目标值；

S3、构建各组分稳定的分子结构；

S4、计算混合物的分子结构描述符；

S5、筛选最优的混合物分子描述符；

S6、采用多元线性回归MLR、神经网络、支持向量机SVM等计算统计方法，针对训练集进行训练建模，上述筛选出来的分子描述符作为输入变量，预测目标值作为输出值，通过训练建立混合物分子结构与爆炸极限范围变化值关联的数学模型，即为预测模型。

3.根据权利要求2所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：步骤S1中，所述的数据样本的获得方法为：实验测定未加入阻燃剂之前，各组可燃气体的爆炸上、下限的值，计算爆炸上、下限之差为未加入阻燃剂之前各组可燃气体的爆炸极限范围。

4.根据权利要求2所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：步骤S2中，所述的爆炸极限范围变化值的获取方法为：采用可燃气体爆炸极限测试方法测定加入阻燃剂之后，各组混合物的爆炸上、下限的值，计算爆炸上、下限之差。

5.根据权利要求2所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：步骤S3中构建各组分稳定的分子结构的方法为：采用HyperChem、ChemDraw软件中的分子模拟方法构建混合物中各组分的分子结构，并利用分子构象分析、分子力学方法、量子力学半经验方法优化分子结构，获得稳定的分子结构。

6.根据权利要求2所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：步骤S4混合物的分子结构描述符的具体计算步骤为：采用DRAGON、CODESSA分子描述符计算软件中的拓扑学方法或者量子力学方法计算混合物中各组分的分子结构描述符，并按照混合物中各组分配比，采用加权平均等混合物分子描述符计算方法计算混合物的分子结构描述符。

7.根据权利要求2所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：步骤S5最优的混合物分子描述符的筛选步骤为：随机选取部分混合物作为训练集，剩余部分作为测试集，针对训练集，采用遗传算法特征变量筛选方法，筛选混合物的分子结构描述符与预测目标值相关性最强的分子描述符。

8.根据权利要求2所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：建立预测模型之后，还包括如下步骤：

对所述的预测模型进一步验证，构建该阻燃剂以及可燃气体的分子结构；

计算阻燃剂及可燃气体的分子结构描述符；

从所述的混合物分子结构描述符中，选择相应的分子描述符作为模型输入值；

将所述的模型输入值输入所述的预测模型中，通过预测模型计算获得混合物的爆炸极限范围的变化值，该变化值即为表征阻燃剂阻燃能力的参数。

9.根据权利要求8所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：对所述的预测模型的验证步骤为：利用测试集验证预测模型的拟合能力、稳定性和预测能力，若验证预测模型满足条件，则应用预测模型来预测燃剂的阻燃能力；若验证预测模型不满足条件，则重复S6，直到预测模型满足条件为止。

10.根据权利要求9所述的一种阻燃剂阻燃能力的预测方法，其特征在于：应用预测模型预测性能未知的阻燃剂的阻燃能力，针对数据样本以外、未进行实验测定的、阻燃能力未知的阻燃剂，采用HyperChem、ChemDraw软件中的分子模拟方法构建该阻燃剂以及可燃气体的分子结构。