Resumen

La temperatura de transición vítrea (T_g) es una característica fundamental de un polímero amorfo. Se construyó una relación cuantitativa estructura-propiedad (QSPR) basada en una red neuronal artificial (ANN) de retropropagación de errores para predecir la T_g de 107 poliestirenos. Se adoptó un análisis de regresión lineal múltiple (MLR) por pasos para seleccionar un subconjunto óptimo de descriptores moleculares. Se utilizaron los segmentos de cadena (o unidades de movimiento) de los esqueletos poliméricos con 20 carbonos de longitud (10 unidades de repetición) para calcular estos descriptores moleculares que reflejan las estructuras poliméricas. 

Las condiciones óptimas relativas de la RNA se obtuvieron ajustando diversos parámetros de la red por ensayo y error. Comparado con el modelo ya publicado en la literatura, el modelo óptimo de RNA con estructura de red [4-7-1] de este trabajo es preciso y aceptable, aunque nuestro modelo tiene más muestras en el conjunto de prueba. Los resultados demuestran la viabilidad y la potente capacidad de las estructuras de segmentos de cadena como representativas de polímeros para desarrollar modelos de T_g de poliestirenos.

INTRODUCCIÓN

La temperatura de transición vítrea (T_g) se conoce como la temperatura vítrea o la temperatura de transición entre los estados de vidrio y goma de materiales amorfos. T_g es una característica fundamental y se considera la propiedad más crucial de los materiales poliméricos amorfos. La naturaleza de la teoría en el vidrio y la transición vítrea está sin resolver; sin embargo, se considera el problema más profundo y más interesante en la teoría del estado sólido. 

Aunque T_g se puede determinar experimentalmente, las discrepancias en los valores reportados de T_g en la literatura pueden ser bastante grandes, debido a que (1) la transición ocurre en un rango de temperatura comparativamente amplio, y (2) muchos factores afectan los valores de T_g, que incluyen las características estructurales, constitucionales y conformacionales de los polímeros, el peso molecular y las condiciones experimentales como el método de medición, la duración del experimento y la presión durante la medición. 

Además, la determinación experimental de T_g no se puede aplicar a aquellos polímeros que aún no se han sintetizado. Por lo tanto, es necesario desarrollar métodos teóricos para la predicción de T_g. Los modelos de relación estructura-propiedad cuantitativa (QSPR) se pueden utilizar para predecir los valores de T_g de los polímeros. Este enfoque se basa en la suposición de que la variación de las propiedades fisicoquímicas de los compuestos depende de los cambios en la estructura molecular, que se pueden caracterizar con descriptores. 

• Materias:Polímeros Poliestireno
• Subjects:Polymers Polystyrene
• Palabras claves:Segmentos de cadena; Temperatura de transición vítrea; Poliestirenos; Relación estructura-propiedad
• Keywords:Chain segments; Glass transition temperature; Polystyrenes; Structure-property relationship