Resumen

Los polifosfonatos y polifosfatos con buena retardancia de llama representan una clase importante de aditivos poliméricos basados en organofosforados. En este análisis se exploró la inflamabilidad de 28 polifosfatos sintetizados previamente, modelados como dímeros, utilizando la metodología de regresión lineal múltiple (MLR) y de mínimos cuadrados parciales (PLS). La calidad estadística de los modelos MLR y PLS finales se estimó utilizando los siguientes parámetros: el coeficiente de correlación al cuadrado ( = 0,917 y 0,976), los errores cuadráticos medios de entrenamiento (RMSEtr = 0,029 y 0,016) y el coeficiente de correlación de validación cruzada leave-seven-out ( = 0,748 y 0,881), respectivamente. La validación externa se comprobó para un conjunto de prueba de siete compuestos utilizando varios criterios. 

Los modelos MLR obtuvieron resultados de ajuste algo inferiores. Los modelos MLR y PLS finales pueden utilizarse para la estimación de los valores del índice de oxígeno limitante (LOI) de nuevas estructuras polifosfotéricas. La presencia de grupos fosfonato y el aumento de la ramificación molecular en una serie isomérica favorecen la inflamabilidad de los dímeros.

INTRODUCCIÓN

Una característica importante de la mayoría de los polímeros comerciales es ser no inflamables o resistentes al fuego. Otras propiedades de los polímeros, como la temperatura de transición vítrea, la temperatura de descomposición térmica, etc., han sido previamente estudiadas mediante relaciones cuantitativas estructura-propiedad.

Los materiales poliméricos retardantes de llama que contienen fósforo, como los poli(alkil o aril)fosfonatos, exhiben una buena resistencia al fuego. Diferentes polifosfoésteres con propiedades retardantes de llama han sido reportados en la literatura, estando incluidos en materiales como: policarbonatos, poliamidas, termoestables, etc. También se ha investigado la inflamabilidad de los polímeros con fósforo para determinar relaciones estructura-propiedad. Se encontraron dos tipos (R y S) de quiralidad para el monómero de polifosfoésteres, los cuales fueron optimizados geométricamente usando el campo de fuerza MMFF94s. Se aplicaron regresión lineal múltiple (MLR), redes neuronales artificiales (ANN) y máquinas de vectores de soporte (SVM) para correlacionar los valores del índice límite de oxígeno (LOI) con los descriptores estructurales calculados. Se obtuvieron buenos resultados de ajuste y modelos predictivos utilizando los enfoques MLR y ANN, siendo el modelado SVM el que proporcionó los peores resultados. Se concluyó que la geometría del monómero es importante para la resistencia al fuego.

Nuestro objetivo fue desarrollar modelos robustos de regresión lineal múltiple (MLR) y de mínimos cuadrados parciales (PLS) que seleccionen un conjunto de variables que predigan eficientemente los valores del índice límite de oxígeno (LOI) y guíen nueva información sobre el mecanismo de inflamabilidad de los dímeros de polifosfoésteres. 

• Materias:Polímeros Métodos Aditivos Inflamabilidad
• Subjects:Polymers Additive Methods Flammability
• Palabras claves:Relaciones cuantitativas estructura-propiedad; Polifosfonato; Polifosfato; Índice de oxígeno limitante; Retardancia de llama
• Keywords:Quantitative structure-property relationships; Polyphosphonate; Polyphosphate; Limiting oxygen index; Flame retardancy