[发明专利]一种高分子阻燃复合材料基因库的构建方法及应用

说明书

本发明公开了一种高分子阻燃复合材料基因库的构建方法，其是采用自下而上的方式，对一系列高分子阻燃复合材料实施例中变化的材料配比、制备、成分分别进行阻燃性能测试和表征分析，得到各实施例复合材料配比、制备、成分的变化与性能测试数据之间的映射关系，分析得到其变化适配模型；根据已知高分子阻燃材料配方、标准制备工艺对该变化适配模型设定约束、边界，对变化适配模型中的材料配比、制备、成分的变化与性能测试数据映射关系进行验证，扩充变化适配模型数据，即得到高分子阻燃复合材料基因库。本发明还公开了该基因库的应用，为新的高分子阻燃复合材料设计提供可行性工具，降低开发时间成本，提高研发的指标指向性和产出效率。

技术领域

本发明主要涉及高分子材料制备技术领域，具体涉及一种高分子阻燃复合材料基因库的构建方法及应用。

背景技术

材料是社会进步的重要物质条件，材料的创新不仅是发展各种颠覆性技术的核心，更是国家科技发展水平的重要体现。传统的材料的制备通常是先提出假设再进行实验验证，这种研究方式往往要耗费大量的人力和物力使得研究周期变长、研究效率大幅度下降，这极大地限制了工业的快速发展。材料基因组工程是材料研究方法的一次革命与飞跃，代表了材料研究领域的前沿方向。它是通过多种学科领域对材料进行设计和预测，之后将高通量计算工具、高通量实验工具和数据库三大材料基因组组合加速材料研发的整个过程，进而达到提高研发产率、降低时间成本的目的。

高分子材料由于质轻、价廉、力学性能好、电绝缘性能好以及可加工性能好等优异的性能在工业生产中得到了广泛的应用。然而这些高分子材料通常具有一定地可燃性，在后续的加工与使用过程中存在着诸多的安全隐患。因此，研究采用材料基因工程的方法，恰当的提高材料的阻燃性能，制备出阻燃性能优异的高分子材料，就成为新一代研究的热点。但是，由于高分子材料种类众多，开发新的复合材料时，涉及的制备工艺、材料性能、基因参数、分析模型也众多，往往难以准确与实际材料开发需求相匹配，导致开发周期长，研发产率低。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于，提供一种高分子阻燃复合材料基因库的构建方法，为实际生产中新的特定阻燃复合材料的开发、设计、加工、改进提供方法和数据支持，通过标准化的数据分析来构建高分子阻燃材料与性能之间的映射关系，为新的高分子阻燃复合材料设计提供可行性工具，以降低开发的时间成本，提高研发的指标指向性和产出效率。

本发明的目的还在于，应用上述高分子阻燃复合材料基因库，获得目标高分子阻燃复合材料的可行性制备方案。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：

一种高分子阻燃复合材料基因库的构建方法，其特征在于，所述的基因库中设有阻燃高分子原料、制备工艺参数、材料试样阻燃性能三个数据库，以及三者之间的变化适配模型；其是采用自下而上的方式，对一系列高分子阻燃复合材料实施例中变化的材料配比、制备工艺参数所制备的材料试样成分，分别进行阻燃性能测试和表征分析，得到各实施例复合材料配比、制备工艺参数、试样成分的变化与性能测试数据之间的映射关系，采用机器学习的方法分析得到其变化适配模型；根据已知高分子阻燃材料配方、标准制备工艺对该变化适配模型设定约束、边界，对变化适配模型中的材料配比、制备工艺参数、试样成分的变化与性能测试数据映射关系进行验证，将验证通过的各组数据扩充到变化适配模型及各数据库中，即得到高分子阻燃复合材料基因库。

所述的高分子阻燃复合材料基因库的构建方法，其特征在于，其具体包括如下步骤：