本申請要求于2014年12月17日提交的韓國專利申請no.10-2014-0182226的權(quán)益，該專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。本發(fā)明涉及一種對共聚物的特性具有影響的單體的評價方法和使用該評價方法的系統(tǒng)，更特別地，涉及一種評價單體對共聚物的特性的影響的大小的新方法，所述影響的大小不能用現(xiàn)有方法來評價。根據(jù)本發(fā)明的對共聚物的特性具有影響的單體的評價方法和使用該評價方法的系統(tǒng)是創(chuàng)新性的，因為本方法考慮到單體的種類或連接類型，通過定量評價單體對共聚物的特性的影響而能夠在單體水平上預(yù)測共聚物的特性的變化程度。
背景技術(shù)：
：共聚物是通過各種聚合方法，將一種或多種單體連接而合成的物質(zhì)，由于其性質(zhì)或特性可以控制在各種水平，因此廣泛用于材料開發(fā)和其它領(lǐng)域，以適合于各自的最終用途。極大地影響合成的共聚物的特性的因素之一是構(gòu)成共聚物的單體，共聚物的特性根據(jù)共聚物單體(是共聚物的基本重復(fù)單元)的數(shù)量、種類或連接類型而明顯變化。共聚物的特性的這種變化由眾多單體對于共聚物的復(fù)雜和微妙的作用決定，但是尚未設(shè)計出清楚地評價對共聚物的特性具有影響的單體的方法。同時，傳統(tǒng)的實驗方法(例如，凝膠滲透色譜法)能夠測量共聚物的性質(zhì)，例如，共聚物的分子量和粘度，但是不能評價構(gòu)成共聚物的單體對共聚物的特性的影響。因此，為了通過改進共聚物的特性而使共聚物的性能最大化，并且為了設(shè)計和合成具有新特性的共聚物，需要開發(fā)能夠評價單體對共聚物影響的新方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：技術(shù)問題于是，考慮到現(xiàn)有領(lǐng)域中遇到的問題而進行本發(fā)明，本發(fā)明旨在提供一種使用單體評價共聚物的特性的新方法，其適用于使用單體推導(dǎo)共聚物的特征因素，其中，形成一組用于共聚物的單體連接，計算包含該組單體連接的共聚物的特征取代值，并且基于計算的特征取代值評價單體的相對特征值。技術(shù)方案本發(fā)明提供一種對包含兩種以上的單體的共聚物的特性具有影響的單體的評價方法，包括以下步驟：a)選擇用于共聚物的單體mk并且選擇能夠與mk一起形成共聚物的n1單體mi，其中，n1單體mi表示為mi1、mi2、…，以及min1，n1為2以上的自然數(shù)；b)使用下面的公式1至公式3計算單體mk和mi的單體取代值α(mk)、β(mk)、α(mi)和β(mi)，[公式1]α(mi)＝a1xfunct(ec(mi))/η(mi)β(mi)＝a2xfunct(as(mi))/η(mi)[公式2]α(mk)＝a1xfunct(ec(mk))/η(mk)β(mk)＝a2xfunct(as(mk))/η(mk)[公式3]funct(x)＝a1＊exp(a2＊x)或funct(x)＝a3＊log(1+a4＊x)a5在公式1至公式3中，a1和a2是控制常數(shù)并且是除了零以外的實數(shù)，funct(x)表示變量x的函數(shù)，a1、a2、a3、a4和a5為實數(shù)并且是根據(jù)funct(x)的類型而變化的控制常數(shù)，η(mi)是針對單體mi的計算值并且是拓撲極性表面積、麥高恩(mcgowan)體積、近似表面積或辛醇/水分配系數(shù)，ec(mi)表示單體mi的分子偏心率，as(mi)表示單體mi的分子非球面度；以及c)使用下面的公式4計算單體mi相對于單體mk的特征取代值λ(mk；mi)，并且將具有相對高的特征取代值的單體mi確定為對共聚物的特性具有顯著影響的單體，[公式4]在公式4中，a3是控制常數(shù)并且是0至1的實數(shù)。另外，本發(fā)明提供一種對包含兩種以上的單體的共聚物的特性具有影響的單體的評價系統(tǒng)，包括：配置模塊，用于選擇共聚物的單體mk并且選擇能夠與mk一起形成共聚物的n1單體mi，其中，n1單體mi表示為mi1、mi2、...，以及min1，n1為2以上的自然數(shù)；計算模塊，用于使用下面的公式1至公式3計算單體mk和mi的單體取代值α(mk)、β(mk)、α(mi)和β(mi)，[公式1]α(mi)＝a1xfunct(ec(mi))/η(mi)β(mi)＝a2xfunct(as(mi))/η(mi)[公式2]α(mk)＝a1xfunct(ec(mk))/η(mk)β(mk)＝a2xfunct(as(mk))/η(mk)[公式3]funct(x)＝a1＊exp(a2＊x)或funct(x)＝a3＊log(1+a4＊x)a5在公式1至公式3中，a1和a2是控制常數(shù)并且是除了零以外的實數(shù)，funct(x)表示變量x的函數(shù)，a1、a2、a3、a4和a5為實數(shù)并且是根據(jù)funct(x)的類型而變化的控制常數(shù)，(mi)是針對單體mi的計算值并且是拓撲極性表面積、mcgowan體積、近似表面積或辛醇/水分配系數(shù)，ec(mi)表示單體mi的分子偏心率，as(mi)表示單體mi的分子非球面度；以及評價模塊，用于使用下面的公式4計算單體mi相對于單體mk的特征取代值(mk；mi)，并且將具有相對高的特征取代值的單體mi確定為對共聚物的特性具有顯著影響的單體：[公式4]在公式4中，a3是控制常數(shù)并且是0至1的實數(shù)。有益效果根據(jù)本發(fā)明，共聚物單體對共聚物的特性的影響可以相似或顯著不同。當(dāng)存在能夠提供清楚地定量地評價單體對共聚物的特性影響大小的方法時，它被認為在使用共聚物的材料開發(fā)中非常有用。根據(jù)本發(fā)明的使用單體評價共聚物的特性的方法是能夠評價單體對共聚物的特性的影響的大小的新方法，所述影響的大小不能用現(xiàn)有方法來評價。根據(jù)本發(fā)明，考慮到單體的種類和連接類型，可以定量評價單體對共聚物的特性的影響，從而在單體水平上預(yù)測共聚物的特性的變化程度。此外，本發(fā)明能夠僅使用單體特性來預(yù)測和評價共聚物的特性，從而極大地有助于選擇最佳單體以改善共聚物的特性并且開發(fā)具有新特性的新型共聚物。具體實施方式下文中，將給出本發(fā)明的詳細描述。為了參考，本發(fā)明的以下公式中定義的常數(shù)是在使本發(fā)明的方法有效的范圍內(nèi)確定的值。本發(fā)明涉及一種對包含兩種以上的單體的共聚物具有影響的單體的評價方法，包括以下步驟：a)選擇用于共聚物的單體mk并且選擇能夠與mk一起形成共聚物的n1單體mi，其中，n1單體mi表示為mi1、mi2、…，以及min1，n1為2以上的自然數(shù)；b)使用下面的公式1至公式3計算單體mk和mi的單體取代值(mk)、(mk)、(mi)和(mi)，[公式1]α(mi)＝a1xfunct(ec(mi))/η(mi)β(mi)＝a2xfunct(as(mi))/η(mi)[公式2]α(mk)＝a1xfunct(ec(mk))/η(mk)β(mk)＝a2xfunct(as(mk))/η(mk)[公式3]funct(x)＝a1＊exp(a2＊x)或funct(x)＝a3＊log(1+a4＊x)a5在公式1至公式3中，a1和a2是控制常數(shù)并且是除了零以外的實數(shù)，funct(x)表示變量x的函數(shù)，a1、a2、a3、a4和a5為實數(shù)并且是根據(jù)funct(x)的類型而變化的控制常數(shù)，η(mi)是針對單體mi的計算值并且是拓撲極性表面積、mcgowan體積、近似表面積或辛醇/水分配系數(shù)，ec(mi)表示單體mi的分子偏心率，as(mi)表示單體mi的分子非球面度；以及c)使用下面的公式4計算單體mi相對于單體mk的特征取代值λ(mk；mi)，并且將具有相對高的特征取代值的單體mi確定為對共聚物的特性具有顯著影響的單體，[公式4]在公式4中，a3是控制常數(shù)并且是0至1的實數(shù)，優(yōu)選是0.3至0.8。具體地，步驟a)包括通過選擇n1單體(待評價其對共聚物的特性的影響)形成共聚物的一組單體鍵，并且選擇可以通過與n1單體的任何一個單體連接而聚合成共聚物的n2單體，其中，單體mk的數(shù)量為n2，同時評價n1單體mi對每個n2單體mk的影響。此處，n2優(yōu)選為2以上的自然數(shù)。在第一步驟a)中，共聚物的特性可以包括選自例如成鍵特性、電學(xué)特性和粘附特性中的至少一種，選擇n1單體(待評價其對共聚物的特性的影響)，并且可以選擇n2對應(yīng)單體(其可以與上面的單體聚合來得到共聚物)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，為了評價單體對共聚物的特性的影響，可以考慮設(shè)置為使n1＝2的單體(b和c)與單體a(n2＝1)連接的共聚物。用于形成共聚物的單體的連接類型的實例如下。(1)-[-b-a-]n-，具有以單體a和b作為重復(fù)單元的連接的共聚物(2)-[-c-a-]n-，具有以單體a和c作為重復(fù)單元的連接的共聚物可以通過步驟b)中的計算來評價單體對共聚物的特性的影響的大小，所述共聚物配置為使得單體b或單體c連接至單體a。在第二步驟b)中，計算配置為包括從步驟a)中形成的單體連接組中的n1*n2單體中選擇的單體的連接作為重復(fù)單元的共聚物的特征值。使用單體mk和mi的公式1至公式3，可以計算單體取代值α(mk)、β(mk)、α(mi)和β(mi)。在步驟b)的公式1和公式2中，a1和a2是控制常數(shù)并且是大于零的實數(shù)。并且，在公式1和公式2中，η(mi)和η(mk)可以通過由molecularnetworkgmbhcomputerchemie開發(fā)的adriana.code程序來計算。并且，在公式1和公式2中，ec(mi)、as(mi)、ec(mk)和as(mk)可以使用molecularnetworkgmbhcomputerchemie開發(fā)的adriana.code程序來計算。在第三步驟c)中，比較在步驟b)中計算出的mi相對于mk的特征取代值的大小λ(mk；mi)，以此來評價單體的相對特征值。使用公式4計算單體mi相對于每個單體mk的特征取代值λ(mk；mi)，由此可以確定具有相對高的特征取代值的單體mi為對共聚物的特性具有顯著影響的單體。在步驟c)中計算的值λ(mk；mi)為大于零的實數(shù)。當(dāng)λ(mk；mi)大于零時的情形表明，當(dāng)通過將單體mi連接至單體mk形成共聚物時，單體mi對共聚物的特性的影響大。另一方面，當(dāng)λ(mk；mi)小至接近于零時的情形表明，當(dāng)通過將單體mi連接至單體mk形成共聚物時，單體mi對共聚物的特性的影響相對小。另外，本發(fā)明涉及一種使用上述對共聚物的特性具有影響的單體的評價方法來評價對共聚物的特性具有影響的單體的系統(tǒng)。對包含兩種以上的單體的共聚物的特性具有影響的單體的評價系統(tǒng)包括：配置模塊，用于選擇用于共聚物的單體mk并且選擇能夠與mk一起形成共聚物的n1單體mi，其中，n1單體mi表示為mi1、mi2、...，以及min1，n1為2以上的自然數(shù)；計算模塊，用于使用下面的公式1至公式3計算單體mk和mi的單體取代值α(mk)、β(mk)、α(mi)和β(mi)，[公式1]α(mi)＝a1xfunct(ec(mi))/η(mi)β(mi)＝a2xfunct(as(mi))/η(mi)[公式2]α(mk)＝a1xfunct(ec(mk))/η(mk)β(mk)＝a2xfunct(as(mk))/η(mk)[公式3]funct(x)＝a1＊exp(a2＊x)或funct(x)＝a3＊log(1+a4＊x)a5在公式1至公式3中，a1和a2是控制常數(shù)并且是除了零以外的實數(shù)，funct(x)表示變量x的函數(shù)，a1、a2、a3、a4和a5為實數(shù)并且是根據(jù)funct(x)的類型而變化的控制常數(shù)，η(mi)是針對單體mi的計算值并且是拓撲極性表面積、mcgowan體積、近似表面積或辛醇/水分配系數(shù)，ec(mi)表示單體mi的分子偏心率，as(mi)表示單體mi的分子非球面度；以及評價模塊，用于使用下面的公式4計算單體mi相對于單體mk的特征取代值λ(mk；mi)，并且將具有相對高的特征取代值的單體mi確定為對共聚物的特性具有顯著影響的單體，[公式4]在公式4中，a3是控制常數(shù)并且是0至1的實數(shù)，優(yōu)選是0.3至0.8。具體地，在作為第一模塊的配置模塊中，選擇用于共聚物的單體mk并且選擇能夠與mk一起形成共聚物的n1單體mi。此處，n1單體mi表示為mi1、mi2、…，以及min1，單體mk的數(shù)量為n2，并且評價n1單體mi對每個n2單體mk的影響。在這種情況下，共聚物的特性可以包括選自例如成鍵特性、電學(xué)特性和粘附特性中的至少一種，選擇n1單體(待評價其對共聚物的特性的影響)，并且可以指定n2對應(yīng)單體(其可以與上面的單體聚合來得到共聚物)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，為了評價單體對共聚物的特性的影響，可以考慮設(shè)置為使得n1＝2的單體(b和c)與單體a(n2＝1)連接的共聚物。用于形成共聚物的單體的連接類型的實例如下。(1)-[-b-a-]n-，具有以單體a和b作為重復(fù)單元的連接的共聚物(2)-[-c-a-]n-，具有以單體a和c作為重復(fù)單元的連接的共聚物可以通過使用計算模塊的計算來評價單體對共聚物的特性的影響的大小，所述共聚物配置為使得單體b或單體c連接至單體a。在作為第二模塊的計算模塊中，計算配置為包括在配置模塊中形成的單體連接組中的n1*n2單體中選擇的單體的連接作為重復(fù)單元的共聚物的特征值。使用公式1至公式3，可以計算出單體mk和mi的單體取代值α(mk)、β(mk)、α(mi)和β(mi)。在計算模塊的公式1和公式2中，a1和a2是控制常數(shù)并且是大于零的實數(shù)。并且，在公式1和公式2中，η(mi)和η(mk)可以通過由molecularnetworkgmbhcomputerchemie開發(fā)的adriana.code程序來計算。并且，在計算模塊的公式1和公式2中，ec(mi)、as(mi)、ec(mk)和as(mk)可以使用由molecularnetworkgmbhcomputerchemie開發(fā)的adriana.code程序來計算。在作為第三模塊的評價模塊中，比較計算模塊中計算出的mi相對于mk的特征取代值λ(mk；mi)的大小，以此來評價單體的相對特征值。使用公式4計算單體mi相對于每個單體mk的特征取代值λ(mk；mi)，可以確定具有相對高的特征取代值的單體mi為對共聚物的特性具有顯著影響的單體。評價模塊中計算的值λ(mk；mi)為大于零的實數(shù)。當(dāng)λ(mk；mi)大于零的情形表明，通過將單體mi連接至單體mk形成共聚物時，單體mi對共聚物的特性的影響大。另一方面，當(dāng)λ(mk；mi)小至接近于零的情形表明，通過將單體mi連接至單體mk形成共聚物時，單體mi對共聚物的特性的影響相對小。如本文中所使用的，術(shù)語“模塊”指負責(zé)一個特定功能或操作的單元，并且可以由硬件和軟件單獨或組合來體現(xiàn)。通過下面的實施例可以得以更好地理解本發(fā)明，下面的實施例只用于描述本發(fā)明，而不能解釋為限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書給出，并且包含等同于權(quán)利要求書的含義和范圍內(nèi)的所有修改。實施例步驟1.用于形成共聚物的單體連接組的結(jié)構(gòu)評價單體mi1和mi2,即4,4'-二氨基二苯甲烷(cas號：101-77-9)和3,3'-二氨基二苯甲酮(cas號：611-79-0)對共聚物特性的影響，用于與上述兩個(n1)單體中的每一個形成共聚物的單體mk是1,2,4,5-環(huán)己烷四羧酸二酐(cas號：2754-41-8)(n2＝1)。由這些單體的連接所產(chǎn)生的共聚物是聚酰亞胺。[化學(xué)式1]在物質(zhì)名稱的括號中表示的cas號是分配給各個物質(zhì)的唯一編號，即cas登記號。步驟2.計算單體的特征值通過下面的[公式1]、[公式2]和[公式4]使用兩個funct(x)形式計算單體的相對特征取代值λ(mk；mi)。使用的常數(shù)在下面的表1和表2中示出。表1中的funct(x)為funct(x)＝a1＊exp(a2＊x)，a1＝1.0，a2＝2.5。表2中的funct(x)為funct(x)＝a3＊log(1+a4＊x)a5，a3＝1.0，a4＝0.5，a5＝2.0。[公式1]α(mi)＝a1xfunct(ec(mi))/η(mi)β(mi)＝a2xfunct(as(mi))/η(mi)[公式2]α(mk)＝a1xfunct(ec(mk))/η(mk)β(mk)＝a2xfunct(as(mk))/η(mk)[公式4][表1]情形01a1funct(x)a2η(mi)a31.010*exp(2.5*x)1.0單體mi的拓撲極性表面積0.34[表2]情形02a1funct(x)a2η(mi)a31.010*log(1+0.5*x)21.0單體mi的拓撲極性表面積0.34η(mi)、ec(mi)和as(mi)使用molecularnetworkgmbhcomputerchemie制作的adriana.code程序來計算。在此情況下，ec(mi1)、ec(mi2)、as(mi1)、as(mi2)、ec(mk)、as(mk)、η(mi1)、η(mi2)和η(mk)的各自的值分別為0.981、0.953、0.318、0.227、0.956、0.233、69.11、52.05和86.74。步驟3.單體的相對特征值的評價在步驟2中最終計算的單體相對特征值在下面的表3中示出。[表3]由表3中的結(jié)果明顯看出，當(dāng)形成與1,2,4,5-環(huán)己烷四羧酸二酐(mk)結(jié)合的單體以制備共聚物時，對共聚物的特性有更大影響的單體mi為具有相對高的λ(mk；mi)值的4,4'-二氨基二苯甲烷(情形01:0.4885/情形02:0.5832)。以這種方式，當(dāng)使用單體通過評價共聚物的特性來比較λ(mk；mi)值的大小時，可以確定對共聚物的特性影響較大的單體。因此，本發(fā)明的方法能夠評價單體對共聚物的特性的影響的大小，所述影響的大小使用現(xiàn)有方法不能評價，并且考慮到單體的種類和連接類型，能夠定量評價單體對共聚物的特性的影響，從而可以在單體水平上準確地預(yù)測共聚物的特性的變化程度。當(dāng)前第1頁12