Специфика взаимодействия тонкого и наноуровней микроструктурной организации веществ и их влияние на свойства материалов. Монография

Ученые присваивали групповые вклады 923 полимерам из 1018 и установили корреляцию между «групповыми вкладами» и свойствам полимеров, что позволило им рассчитать свойства у оставшихся 95 полимеров.

Для вычисления используют уравнение:

где F – оцениваемое свойство, N

 – общее число функциональных групп в строении полимера, S

 – число пар этих групп, F

 – вклад групп i в свойство F, G

– вклад пары j в свойство F, n

и m

 – количество групп и пар групп.

По мнению ученых, разработавших данный метод, он является простым, численно надежным, и в отличие от метода Ван Кревелена, использует меньшее количество функциональных групп и имеет простую процедуру вычисления, а также отсутствуют коррекционные члены.

Также ведутся работы по совершенствованию методов «групповых вкладов» первого [21,22] и второго порядка [23].

Существенным недостатком методов групповых вкладов является то, что для многих полимеров, особенно новых, параметры групповых вкладов отсутствуют, таким образом, их свойства нельзя рассчитать.

Другой подход, развиваемый Дж. Бицерано [24], появился совсем недавно, оно основан на так называемых индексах связанности, что на практике свелось к поиску различных корреляций физических свойств со множеством правил, как находить коэффициенты корреляционных зависимостей. Также в уравнение корреляции дополнительно должны быть введены простые корреляционные индексы для специфических групп и структур для улучшения точности предсказаний.

) + (структурные параметры) + (атомные и групповые коррекционные члены), где а – коэффициенты, с – индексы связанности.

Большинство свойств коррелируются, используя всего четыре индекса связанности:

Х,

Х

 – нулевого порядка (атомные) и первого порядка (связи)

Х и 

Х

[24].

Два индекса нулевого порядка атомных связей определяются следующим уравнением:

где Z – атомный номер, Z

 – число валентных электронов в атоме, Nн – число атомов водорода связанных с i-м и j-м атомом, которые стоят рядом.

Данный метод предсказывает свойства путем сложения аддитивных вкладов атомов и связей вместо групп.

По мнению автора данного метода, он может предсказывать свойства многих полимеров, которые не позволял метод Ван Кревелена, а также позволяет оценивать свойства сополимеров.