Predicting Young’s Modulus of Linear Polyurethane and Polyurethane–Polyurea Elastomers: Bridging Length Scales with Physicochemical Modeling and Machine Learning

聚脲 弹性体 材料科学 单体 聚氨酯 聚合物 模数 桥接(联网) 高分子科学 复合材料 生物系统 计算机科学 计算机网络 生物
作者
Joseph Pugar,Calvin Gang,Christine S. Huang,Karl W. Haider,Newell R. Washburn
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (14): 16568-16581 被引量:42
标识
DOI:10.1021/acsami.1c24715
摘要

Predicting the properties of complex polymeric materials based on monomer chemistry requires modeling physical interactions that bridge molecular, interchain, microstructure, and bulk length scales. For polyurethanes, a polymer class with global commercial and industrial significance, these multiscale challenges are intrinsic due to the thermodynamic incompatibility of the urethane and polyol-rich domains, resulting in heterogeneities from molecular to microstructural length scales. Machine learning can model patterns in data to establish a relationship between the monomer chemistry and bulk material properties, but this is made difficult by small data sets and a diverse set of monomers. Using a data set of 63 industrially relevant and complex elastomers, we demonstrate that accurate machine learning predictions are possible when monomer chemistry is used to estimate interactions at interchain length scales. Here, these features were used to accurately (r2 = 0.91) predict the Young’s modulus of polyurethane and polyurethane–urea elastomers. Furthermore, by a query of the trained model for compositions that yield a target modulus within the range of accessible values, the capabilities of using this methodology as a design tool are demonstrated. The presented methodology could become increasingly useful in building models for materials with small data sets and may guide the interpretation of the underlying physicochemical forces.
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
congcong完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
gxmu6322发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
大清第一猞猁狲完成签到,获得积分10
4秒前
四喜丸子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
寒风发布了新的文献求助10
4秒前
寒风发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助冲冲冲采纳,获得30
5秒前
文静的尔白完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
ding应助周zhou采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
Fenley发布了新的文献求助10
10秒前
凌晨一点的莱茵猫完成签到,获得积分10
10秒前
正直涔雨完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
秋天发布了新的文献求助20
11秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
11秒前
充电宝应助张jh采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
钉钉发布了新的文献求助10
13秒前
英俊的铭应助十月采纳,获得10
14秒前
蔡告之完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
zxcvbnm发布了新的文献求助20
15秒前
传奇3应助寒风采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
Orange应助寒风采纳,获得10
15秒前
15秒前
搜集达人应助寒风采纳,获得10
16秒前
Lionnn发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI2S应助寒风采纳,获得10
16秒前
冲冲冲发布了新的文献求助30
16秒前
高分求助中
(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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7333668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8948144
关于积分的说明 18984010
捐赠科研通 6987747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3217284
关于科研通互助平台的介绍 2383665
邀请新用户注册赠送积分活动 2197131