專利名稱：：基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種用于選擇阻燃瀝青中阻燃改性劑的方法，尤其涉及一種基于灰關聯(lián)分析法的阻燃劑的選擇方法。
背景技術：
：目前，用于添加到阻燃瀝青中的阻燃改性劑有許多種，而選擇阻燃瀝青中阻燃改性劑的方法通常采用正交試驗氧指數(shù)方法，該方法存在的不足之處是由于瀝青材料阻燃性能的測試標準直至目前仍未制定，而國內瀝青材料最常借鑒的氧指數(shù)試驗方法比較復雜。
發(fā)明內容針對上述現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供一種基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法。一般來說，"白"指信息完全確知，"黑"指信息完全不確知，而"灰"則指信息部分確知，部分不確知，或者說是信息不完全，這是"灰"的基本含義?；谊P聯(lián)分析是灰色系統(tǒng)理論中提出的一種分析方法。它是對一個系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢的定量描述和比較的方法，發(fā)展態(tài)勢的比較，依據(jù)空間理論的數(shù)學基礎，按照規(guī)范性、偶對對稱性、整體性和接近性這四條原則，確定參考數(shù)列(母數(shù)列)和若干比較數(shù)列(子數(shù)列)之間的關聯(lián)系數(shù)和關聯(lián)度?；谊P聯(lián)分析的目的是尋求系統(tǒng)中各因素間的主要關系，找出影響目標值的重要因素，從而掌握事物的主要特征，促進和引導系統(tǒng)迅速而有效地發(fā)展。為了解決上述技術問題，本發(fā)明一種基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法予以實現(xiàn)的技術方案是該選擇方法包括以下步驟步驟一、阻燃瀝青正交試驗方案設計，其設計步驟包括(1-1)確定試驗指標阻燃瀝青的軟化點、延度、針入度、針入度指數(shù)、當量軟化點和當量脆點六個指標；(l-2)確定試驗因素阻燃劑品種、阻燃劑摻量(阻燃劑質量占瀝青質量的百分比)、剪切時間、剪切溫度；步驟二、測試上述各正交試驗方案中阻燃瀝青試樣的指標對試驗方案進行測試，測試指標包括該阻燃瀝青的軟化點、延度和針入度；步驟三、利用灰關聯(lián)對上述阻燃瀝青試樣進行分析，從而選擇合適的阻燃劑，包括(3-1)灰色系統(tǒng)設定定義乂0=[x。(l)，x。(2)，x。(3)，公式(1)為系統(tǒng)特征序列；fX,k(l),x"2),……,x,(")]X2=[x2(l),x2(2),……，x2(")]'，(n)](1)xm=k(i),xm(2),……，&(")](2)公式(2)為相關因素序列；公式(1)或公式(2)中X。(n)為母因素系列；xm(n)為子因素系列；根據(jù)公式(2)定義下列各指標的數(shù)據(jù)列摻量列x(O)={Xl(0)，X2(0)，x3(0)，......，xn(0)}軟化點列X(l)={Xl(l)，X2(l)，X3(l)，......Xn(l)}延度列x(2)={Xl(2)，x2(2)，x3(2)，......xn(2)}(3-2)對通過正交試驗方案得出的測試指標采用區(qū)間值化處理方法進行初值化處理，使各序列的起點重合；初值化處理的序列計算公式如下Xi=Xi/Xi(1)=[Xi(1)，Xi(2)，...，Xi(n)](i=0，1，2，…m)(3)(3-3)進行灰關聯(lián)系數(shù)及灰關聯(lián)度計算，即記經(jīng)數(shù)據(jù)變換的母數(shù)列為{x。(t)}，子數(shù)列為{Xi(t)}，則在時刻t=k時，其中{x。(k)}與{Xi(k)}的關聯(lián)系數(shù)《oi(k)用下列公式(4)式計算:,(A)-Amin+/^Agiax。'A。,W+ZA鵬(4)公式(4)中A。Jk)為k時刻兩個序列的絕對差，即A。Jk)=|X。(k)_Xi(k)|;△min、A^分別為各個時刻的絕對差中的最大值與最小值；P為分辯系數(shù)，PG(0，1)，P取0.10.5;關聯(lián)度L，用下列公式(5)計算t度，如果兩者在發(fā)展過程中相對變化基本一致，則兩者關聯(lián)度大；否則，兩者關聯(lián)度就小步驟五、根據(jù)指標Yi畫出&與阻燃劑品種、阻燃劑摻量、剪切時間和剪切溫度各因素的關系圖，從而優(yōu)選出一個合適的阻燃劑和阻燃瀝青的最佳制備工藝；步驟六、對上述制備工藝得出的阻燃瀝青進行氧指數(shù)測試。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是由于目前瀝青材料阻燃性能的測試標準仍未制定，而國內瀝青材料最常借鑒的氧指數(shù)試驗方法比較復雜，而本發(fā)明方法可以在花費較少的情況下很快地選擇出與瀝青相容性較好且阻燃效果比較好的阻燃劑。與此同時，本發(fā)明方法還可以克服各指標單獨評價時產生的矛盾。并且不會降低瀝青本身的路用性能。圖i是按照正交試驗方案對三種阻燃劑不同摻量針入度試驗結果示意圖；圖2是按照正交試驗方案對三種阻燃劑不同摻量軟化點度試驗結果示意圖；圖3是按照正交試驗方案對三種阻燃劑不同摻量延度試驗結果示意圖；圖4是圖1中所示方法中對阻燃劑的綜合評分與各因素之間的關系示意圖；圖5是利用本發(fā)明方法選擇的&阻燃劑摻量及氧指數(shù)關系示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細地描述。為了敘述方便、清楚，將本實施例中的三種阻燃瀝青中阻燃劑分別編號為阻燃劑A，阻燃劑A2，阻燃劑A3。三種阻燃劑技術指標，見表1、表2、表3。表1.AJ且燃劑物化指標項目指標項目指標阻燃劑有效含量(％)70外觀顏色紫紅色顆粒熔融溫度rc)>120外形尺寸3mmX5mm圓柱著火點rc)>260密度(g/cm3)1.02.0表2.A2阻燃改性劑物化指標項目指標項目指標P205(%)>2.0外觀顏色白色粉末N(%)>8.0粒徑<10umA1203(%)>18密度(g/cm3)>2.0Mg0(%)3550吸熱溫度(°C)>250PH5.57.0分解溫度rc)>2706表3.A3阻燃改性劑物化指標<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本發(fā)明中所采用阻燃瀝青試樣的制備是通過高速剪切設備來完成的。由上述三種阻燃劑制備阻燃瀝青試樣阻燃劑V阻燃劑A2和阻燃劑A3均非常容易添加，直接向瀝青中撒入阻燃劑即可。上述三種阻燃瀝青作為本發(fā)明實施例中的試樣。本發(fā)明基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法如下步驟一、阻燃瀝青正交試驗方案設計，其設計步驟包括(1-1)確定試驗指標阻燃瀝青的軟化點、延度、針入度、針入度指數(shù)、當量軟化點和當量脆點六個指標；(1-2)確定試驗因素阻燃劑品種、阻燃劑摻量(阻燃劑質量占瀝青質量的百分比)、剪切時間和剪切溫度；水平各因素均取三個水平。據(jù)此列出水平因素表，如表4所示。表4.水平因素表水平品種摻量(％)時間(min)溫度rc)1Ai301402A210451603A31560180由表4可以看出，試驗屬于4因素3水平的正交試驗，根據(jù)選擇正交表的原則，即試驗的水平的個數(shù)應等于正交表的列數(shù)，因此可以選L9(34)正交表把試驗因素和水平填入該正交表即形成試驗方案，見表5。表5.正交試驗方案7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>步驟二、測試上述各正交試驗方案中阻燃瀝青試樣的指標，利用正交試驗進行阻燃瀝青的試驗方案設計，確定并對試驗方案進行測試，測試指標包括該阻燃瀝青的軟化點、延度、針入度、針入度指數(shù)、當量軟化點和當量脆點；步驟三、利用灰關聯(lián)對上述阻燃瀝青試樣進行分析，從而選擇合適的阻燃劑，包括(3-1)灰色系統(tǒng)設定定義X。二[x。(l)，x。(2)，x。(3)，……，x。(n)](1)公式(1)為系統(tǒng)特征序列；'X廣[x力),x似……X2=[x2(l),x2(2),......,x2(")]x9(3)}0.24，-x9(5)}(2)1=^(1),4(2),……,&(")]公式(2)為相關因素序列；公式(1)或公式(2)中x。(n)為母因素系列；xm(n)為子因素系列；根據(jù)公式(2)定義下列各指標的數(shù)據(jù)列摻量列x(0)={Xl(0)，x2(0)，x3(0)，x4(0)，x5(0)，x6(0)，x7(0)，x8(0)，x9(0)}={5，10，15，5，10，15，5，10，15}軟化點列:x(1)={Xl(1)，x2(1)，x3(1)，x4(1)，x5(1)，x6(1)，x7(1)，x8(1)，x9(1)}={85，87.7，84.5，84，85.4，80.2，84.7，86.7，79.6}延度列x(2)={Xl(2)，x2(2)，x3(2)，x4(2)，x5(2)，x6(2)，x7(2)，x8(2)，x9(2)}={40，37.4，30，31.6，24.6，20.6，32.5，20.9，16.9}針入度指數(shù)列x(3)={Xl(3)，x2(3)，x3(3)，x4(3)，x5(3)，x6(3)，x7(3)，x8(3)，={0.47,0.13，_0.04，_0.32，0.03，-0.22，-0.45，-0.93}當量軟化點列:x(4)={Xl(5)，x2(5)，x3(2)，x4(5，x5(5)，x6(5)，x7(5)，x8(5)，={53.38，52.5，52.2，50.47，52.6，52.1，51.23，51.6，49.5}當量脆點列x(5)={Xl(5)，x2(5)，x3(5)，x4(5)，x5(5)，x6(5)，x7(5)，x8(5)，x9(5)}={-22.3，-19.5，-18.0，_16.8，_20.5，_18.2，_17.1，_14.3，_11.6}(3-2)對通過正交試驗方案得出的測試指標采用區(qū)間值化處理方法進行初值化處理，使各序列的起點重合；初值化處理的序列計算公式如下(3)x2(l)=87.7~(1)-79.6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>滿===o。由此得縱向區(qū)間值化處理后的軟化點數(shù)列y(l)=^(1)，y2(l)，y3(l)，y4(l)，y5(l)，y6(l)，y7(l)，y8(l)，y9(lM={0.6667，l，O.6049,0.5432,0.7160,0.0741,0.6296,0.8765,0}同法，可求出區(qū)間值化處理后的其他數(shù)列，如表6所示。表6.區(qū)間值處理后的數(shù)列匯總<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(3-3)進行灰關聯(lián)系數(shù)及灰關聯(lián)度計算；首先，求差序列A。j=ly。(k)ij(k)I;j=1，2，3，4，5;k=1，2，…，9g卩A01=(A01(l)，A01(2)，A01(3)，A01(4)，A01(5)，A01(6)，A01(7)，A01(8)，△01(9))=(0.6667，0.5，0.3951，0.5432，0.2160，0.9259，0.6296，0.3765)同法，可求得如表7所示的差序列。表7.差序列匯總<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>求兩級最大差與最小差因為maXkAM=1;minkA01=0.2160maxk△o2=1;minkA01==0.1233maxk△o3=1;minkA01==0.1571maxk△o4=1;minkA01==0.0416maxk△os=0.6171;minkA01=00121]0122]0123]0124]0125]0126]0127]0128]0129]0130]0131]0132]所以△max=maxjmaxk|A0i|=1;Amin=mirijmink|A0i|=0記經(jīng)數(shù)據(jù)變換的母數(shù)列為(x。(tM，子數(shù)列為(Xi(tM，則在時刻t二k時，其中{x。(k)}與{Xi(k)}的關聯(lián)系數(shù)U)用下列公式(4)式計算:《■(A:)=Amin+PAmaxwM應(4)公式(4)中Ajk)為k時刻兩個序列的絕對差，即A。Jk)=|X。(k)_Xi(k)△min、A^分別為各個時刻的絕對差中的最大值與最小值；P為分辯系數(shù)，PG(0，1)，P=0.5;關聯(lián)度r。i，用下列公式(5)計算r。'、IX("公式(5)中r。i為子序列i與母序列0的關聯(lián)度；N為序列的長度即數(shù)據(jù)個數(shù)；計算關聯(lián)系數(shù)(5)0133]根據(jù)O0134]0135]0136]得關聯(lián)系數(shù)如表8所示。表8.五個指標關聯(lián)系數(shù)計算結果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>計算關聯(lián)度根據(jù)cHX,W，則<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(0.429+0.5+0.559+0.479+0.698+0.351+0.443+0.570+0.333)=0.485同理，可得如表9所示關聯(lián)度。表9.關聯(lián)度匯總<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(3-4)根據(jù)關聯(lián)度排出各指標數(shù)據(jù)列的關聯(lián)序；關聯(lián)度是母數(shù)列{x。(t)}和子數(shù)列{Xi(t)}間關聯(lián)性大小的量度，如果兩者在發(fā)展過程中相對變化基本一致，則兩者關聯(lián)度大；否則，兩者關聯(lián)度就小；因0.650>0.586>0.542>0.487>0.485故yj對x。的關聯(lián)序為r。5>r。4>r。3>r。2>^(3-5)分別計算每個指標的關聯(lián)度占所有指標的關聯(lián)度的比例；軟化點O'485-xlOO%=17.6%0.485+0.487+0.542+0.586+0.650同理，可得其它因素重要性所占的比例，如表10所示。表io.各因素所占比例匯總<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>步驟四、利用正交試驗的極差分析方法對上述各指標進行綜合分析，按照正交試驗方案設計，對各試樣進行測試，具體試驗結果見表11。表ll.三種阻燃劑正交試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>同時，為了進一步比較不同阻燃劑，不同摻量阻燃劑對瀝青三大指標的影響，進一步進行了不同摻量，不同阻燃劑情況的試驗。三種阻燃劑不同摻量針入度試驗結果如圖1所示，阻燃瀝青的針入度與阻燃劑摻量呈階梯變化關系；當摻量從0%增加到5%時，針入度下降較快。當摻量從5%增加到15%時，針入度下降緩慢。從圖1同樣可以看出阻燃劑種類對針入度的影響最顯著，表明選擇好的阻燃劑能適當提高阻燃瀝青的針入度；在同一溫度下，A工阻燃瀝青的針入度比其他兩種阻燃瀝青的針入度要稍大；對上述結果產生的原因分析可知，A2號和A3號阻燃劑都為粉末狀，這種阻燃劑不能與瀝青形成比較穩(wěn)定的相容結構，在很低的摻量時能均勻分散于瀝青相中，而摻量增大以后，使阻燃改性瀝青的穩(wěn)定性下降，阻燃劑分散的不均勻性使得瀝青的耐熱性急劇下降，因而針入度呈下降的趨勢。A號阻燃劑呈顆粒狀，這樣的阻燃劑和瀝青的相容性更差，在摻量較少時，相當于填料，使瀝青的稠度增加，針入度降低，當摻量達到一定量之后，顆粒狀阻燃劑與瀝青接觸面積增大，相容能力增強，稠度降低，針入度會有一定程度的增加。三種阻燃劑不同摻量軟化點度試驗結果如圖2所示，阻燃劑摻入到瀝青后，瀝青的軟化點呈拋物線型變化，摻入阻燃劑后可以提高瀝青的軟化點。同時可以看出阻燃劑種類對阻燃瀝青軟化點的影響比較顯著，同一摻量下，A阻燃瀝青軟化點均比其他兩種阻燃瀝青軟化點要高。并且對于A、A2和A3阻燃劑均有當阻燃劑摻量較小時，軟化點逐漸升高，當阻燃劑摻量達到一定數(shù)值(10%)時，軟化點不再增加，甚至有減小的趨勢；表明當阻燃劑摻量較小時，添加阻燃劑使得瀝青變硬，高溫性能得到加強；當阻燃劑摻量達到一定值后，多余的阻燃劑僅僅能起到填料的作用，對瀝青混合料的高溫性能影響不大，甚至起到阻礙的作用。三種阻燃劑不同摻量延度試驗結果如圖3所示，阻燃劑加入到瀝青后，瀝青的延度呈折線變化，摻量為5%時延度達到最大值為38cm，在摻量大于15%時延度急速下降。說明阻燃劑對瀝青的抗變形能力影響較大，隨著阻燃劑量的增加，瀝青塑性變形的能力越來越小。從上述結果可以看出，對三種阻燃劑而言，隨著阻燃劑用量的增加，瀝青的延度呈下降趨勢，但是下降速度不同，總的來說，瀝青的延度對外加劑非常敏感，即使很少的添加量就使得延度發(fā)生明顯變化，這是因為阻燃劑與瀝青之間只是物理意義上的共混過程，界面張力很大，很容易由于缺陷而出現(xiàn)應力集中而發(fā)生斷裂。由上述分析結果及表11試驗數(shù)據(jù)可以看出，用單一指標來評價阻燃改性瀝青的效果并不能得出阻燃改性效果最佳的阻燃劑，必須把五個指標(軟化點、延度、針入度指數(shù)、當量軟化點、當量脆點)進行綜合評價，這樣才能得出合適的阻燃改性工藝，進而得到預想的阻燃改性效果。同時這五個指標的量綱有所不同，對阻燃改性效果的影響程度也不盡相同，故需采用灰關聯(lián)分析法求得這幾項指標在影響阻燃改性效果重要性時所占的比例(前面灰關聯(lián)分析已經(jīng)完成)，才能夠進行下一步的評價。綜合評價為減少試驗過程中各種因素的影響，克服單一評價指標不全面和不明確的缺陷，并且兼顧各個指標，根據(jù)前述試驗結果，進行綜合評價。常用的方法有兩種綜合平衡法和綜合評分法。本研究選用綜合評分法中的加權綜合評分法。綜合評分即對多指標一一進行測試后，按照具體情況確定評分標準，對這些指標綜合評分，將多指標綜合轉化為單指標，從而得到多指標試驗的結論。計算加權綜合評分法就相當于給每組試驗結果評分，從而轉化為單指標。在計算前，應使各指標間在數(shù)值上都處于同一較小的數(shù)量級上。在統(tǒng)計方法中，某項指標的各指標值都乘或同除一數(shù)值，或者都同加或同減一數(shù)值，其趨勢規(guī)律不變。另外在計算加權綜合評分法值Yi時，如果考察指標的要求趨勢相同，則符號取相同；趨勢不同，則符號相異，例如，三個指標都是越小越好，另有第四個指標越大越好，若前三者取正，則第四項應取負號。根據(jù)灰關聯(lián)分析法，計算出各評價指標在評價改性效果中所占比例，然后采用加權對每一試樣的多個指標進行綜合評分，將多指標轉化為單個指標，進而再采用正交試驗設計中的極差分析方法得到多指標試驗的結論。對于轉化后的單指標用1表示，1計算公式如下公式(6)中:6,^=|]~><(各指標試驗結果)(/=1,2,3,各指標所占比例…'9)(戶1，2，3，4'5)(6)以Y丄為例計算如下A=各指標最大值與最小值之差<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>同理可得Y2=556.11，Y3=536.11，Y4=519.86，Y5=545.84，Y6=519.70，Y7=528.57Y8=516.86，Y9=473.87;由此，得出阻燃瀝青技術指標綜合評分值，如表12所示。表12.阻燃瀝青技術指標綜合評分值匯總<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>步驟五、根據(jù)指標Yi畫出&與阻燃劑品種、阻燃劑摻量、剪切時間和剪切溫度各因素的關系圖，如圖4所示，由表12及圖4可以有以下結果(1)從直接分析來看，第一組試驗分值最高，其最優(yōu)水平組合為AACA;(2)影響阻燃改性效果的因素主次順序為(主一次)ABCD。即阻燃劑品種對瀝青改性效果影響最大；其次是阻燃劑的摻量；再者是阻燃改性時剪切時間；最后是阻燃改性劑加入時溫度；(3)根據(jù)正交試驗設計的均勻可比性質，根據(jù)圖3.9得出最優(yōu)組合為^82(:302;(4)綜合選優(yōu)，進行第二批試驗。對上面得出的兩個組合再進行試驗對比分析，得到數(shù)據(jù)如表3.19所示。表13.最優(yōu)試驗組合指標對比<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由綜合評分可知試驗方案A^AD2優(yōu)于AAC^，故A為優(yōu)選的最佳阻燃劑，最佳工藝方案是將摻量為10%的^阻燃劑加入到溫度為16(TC的瀝青中，高速剪切60分鐘。步驟六、對上述制備工藝得出的阻燃瀝青進行氧指數(shù)測試。瀝青的阻燃性采用氧指數(shù)(OxygenIndex,簡稱01)測試來評價。一般認為，當OI為20%27%時，材料為可燃材料，當01小于20%時，材料為易燃性材料，當01大于27%時，該材料在火中是自行熄滅的材料。01的計算公式為(9/=「[。2]，x100%式中——臨界氧濃度時混合氣體中氧氣的體積流量；[N2]——臨界氧濃度時混合氣體中氮氣的體積流量。為了進一步分析阻燃劑摻量對瀝青阻燃性能的影響，對優(yōu)選出的&阻燃劑，采用不同摻量及最佳剪切工藝進行阻燃性能試驗。試驗結果見圖5。圖5示出了&阻燃劑摻量及氧指數(shù)關系圖，阻燃劑摻入到瀝青中，可以提高瀝青的氧指數(shù)，基質瀝青的氧指數(shù)大約為20。阻燃劑加入后，瀝青的阻燃性能可以得到提高。加入10%阻燃劑之后，氧指數(shù)達到24以上，且氧指數(shù)變化曲線趨于水平，說明一定摻量之后再添加阻燃劑的效果和摻量10%的阻燃效果相差不大，從經(jīng)濟角度出發(fā)，10%的阻燃劑摻量為最佳添加量。盡管上面結合圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內。權利要求一種基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、阻燃瀝青正交試驗方案設計，其設計步驟包括(1-1)確定試驗指標阻燃瀝青的軟化點、延度和針入度；(1-2)確定試驗因素阻燃劑品種、阻燃劑摻量，即阻燃劑質量占瀝青質量的百分比、剪切時間和剪切溫度；步驟二、測試上述各正交試驗方案中阻燃瀝青試樣的指標，對試驗方案進行測試，測試指標包括該阻燃瀝青的軟化點、延度和針入度；步驟三、利用灰關聯(lián)分析法對上述阻燃瀝青試樣進行分析，從而選擇合適的阻燃劑，包括(3-1)灰色系統(tǒng)設定定義X0＝[x0(1)，x0(2)，x0(3)，……，x0(n)](1)公式(1)為系統(tǒng)特征序列；<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mo>[</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>,</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mo>[</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>,</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>·</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>·</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>·</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><mo>[</mo><msub><mi>x</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><msub><mi>x</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>,</mo><msub><mi>x</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>公式(2)為相關因素序列；公式(1)或公式(2)中x0(n)為母因素系列；xm(n)為子因素系列；根據(jù)公式(2)定義下列各指標的數(shù)據(jù)列摻量列x(0)＝{x1(0)，x2(0)，x3(0)，……，xn(0)}軟化點列x(1)＝{x1(1)，x2(1)，x3(1)，……xn(1)}延度列x(2)＝{x1(2)，x2(2)，x3(2)，……xn(2)}(3-2)對通過正交試驗方案得出的測試指標采用區(qū)間值化處理方法進行初值化處理，使各序列的起點重合；初值化處理的序列計算公式如下Xi＝Xi/xi(1)＝[xi(1)，xi(2)，…，xi(n)](i＝0，1，2，…m)(3)(3-3)進行灰關聯(lián)系數(shù)及灰關聯(lián)度計算，即記經(jīng)數(shù)據(jù)變換的母數(shù)列為{xo(t)}，子數(shù)列為{xi(t)}，則在時刻t＝k時，其中{xo(k)}與{xi(k)}的關聯(lián)系數(shù)ξoi(k)用下列公式(4)式計算<mrow><msub><mi>ξ</mi><mi>oi</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>Δ</mi><mi>min</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>ρΔ</mi><mi>max</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>Δ</mi><mi>oi</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>ρΔ</mi><mi>max</mi></msub></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>公式(4)中Δoi(k)為k時刻兩個序列的絕對差，即Δoi(k)＝|xo(k)-xi(k)|；Δmin、Δmax分別為各個時刻的絕對差中的最大值與最小值；ρ為分辯系數(shù)，ρ∈(0，1)，ρ取0.1～0.5；關聯(lián)度roi，用下列公式(5)計算<mrow><msub><mi>r</mi><mi>oi</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>N</mi></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>K</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>ξ</mi><mi>oi</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>公式(5)中roi為子序列i與母序列0的關聯(lián)度；N為序列的長度即數(shù)據(jù)個數(shù)；(3-4)根據(jù)關聯(lián)度排出各指標數(shù)據(jù)列的關聯(lián)序；關聯(lián)度是母數(shù)列{xo(t)}和子數(shù)列{xi(t)}間關聯(lián)性大小的量度，如果兩者在發(fā)展過程中相對變化基本一致，則兩者關聯(lián)度大；否則，兩者關聯(lián)度就??；(3-5)分別計算每個指標的關聯(lián)度占所有指標的關聯(lián)度的比例；步驟四、利用正交試驗的極差分析方法對上述各指標進行綜合分析，即將多指標綜合轉化為單指標，對于轉化后的單指標用Yi表示，Yi計算公式如下公式(6)中z為試樣號；l為指標的個數(shù)；步驟五、根據(jù)由公式(6)計算出的指標Yi畫出Yi與阻燃劑品種、阻燃劑摻量、剪切時間和剪切溫度各因素的關系圖，從而優(yōu)選出一個合適的阻燃劑和阻燃瀝青的最佳制備工藝；步驟六、對上述制備工藝得出的阻燃瀝青進行氧指數(shù)測試。FSA00000057800900023.tif,FSA00000057800900024.tif2.根據(jù)權利要求1所述基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法，其特征在于步驟一中的試驗指標還包括有針入度指數(shù)、當量軟化點、當量脆點。3.根據(jù)權利要求1所述基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法，其特征在于步驟二中還同時計算出該阻燃瀝青的針入度指數(shù)、當量軟化點和當量脆點；步驟三中根據(jù)公式(2)還定義下列各指標的數(shù)據(jù)列針入度指數(shù)列x(3)={Xl(3)，x2(3)，x3(3)，……，xn(3)}當量軟化點列x(4)={Xl(4)，x2(4)，x3(4)，……，xn(4)}當量脆點列x(5)={Xl(5)，x2(5)，x3(5)，……，xn(5)}。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于灰關聯(lián)分析的阻燃劑的選擇方法，該方法主要包括正交試驗方案設計，設定三種阻燃劑，確定試驗指標，包括阻燃瀝青的軟化點、延度、針入度、針入度指數(shù)、當量軟化點和當量脆點六個指標；確定試驗因素，包括阻燃劑品種、阻燃劑摻量(阻燃劑質量占瀝青質量的百分比)、剪切時間和剪切溫度；對摻加三種阻燃劑后的各試樣進行測試；將原始數(shù)據(jù)作區(qū)間值化處理；求差序列；求兩級最大差與最小差；計算關聯(lián)系數(shù)；計算關聯(lián)度；排出關聯(lián)序；計算各因素重要性所占的比例；綜合評分；最終優(yōu)選出一個合適的阻燃劑和阻燃瀝青的最佳制備工藝，并對上述制備工藝得出的阻燃瀝青進行氧指數(shù)測試。文檔編號G01N11/00GK101792607SQ20101012694公開日2010年8月4日申請日期2010年3月18日優(yōu)先權日2010年3月18日發(fā)明者周驪巍,宋瀛,張彩麗,張朝清,張貴生,李傳憲,李海舢,王曉華,王海燕,鄭利,陶學謙申請人:天津市市政工程設計研究院