专利名称：：基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于选择阻燃沥青中阻燃改性剂的方法，尤其涉及一种基于灰关联分析法的阻燃剂的选择方法。
背景技术：
：目前，用于添加到阻燃沥青中的阻燃改性剂有许多种，而选择阻燃沥青中阻燃改性剂的方法通常采用正交试验氧指数方法，该方法存在的不足之处是由于沥青材料阻燃性能的测试标准直至目前仍未制定，而国内沥青材料最常借鉴的氧指数试验方法比较复杂。
发明内容针对上述现有技术，本发明提供一种基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法。一般来说，"白"指信息完全确知，"黑"指信息完全不确知，而"灰"则指信息部分确知，部分不确知，或者说是信息不完全，这是"灰"的基本含义。灰关联分析是灰色系统理论中提出的一种分析方法。它是对一个系统发展变化态势的定量描述和比较的方法，发展态势的比较，依据空间理论的数学基础，按照规范性、偶对对称性、整体性和接近性这四条原则，确定参考数列(母数列)和若干比较数列(子数列)之间的关联系数和关联度。灰关联分析的目的是寻求系统中各因素间的主要关系，找出影响目标值的重要因素，从而掌握事物的主要特征，促进和引导系统迅速而有效地发展。为了解决上述技术问题，本发明一种基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法予以实现的技术方案是该选择方法包括以下步骤步骤一、阻燃沥青正交试验方案设计，其设计步骤包括(1-1)确定试验指标阻燃沥青的软化点、延度、针入度、针入度指数、当量软化点和当量脆点六个指标；(l-2)确定试验因素阻燃剂品种、阻燃剂掺量(阻燃剂质量占沥青质量的百分比)、剪切时间、剪切温度；步骤二、测试上述各正交试验方案中阻燃沥青试样的指标对试验方案进行测试，测试指标包括该阻燃沥青的软化点、延度和针入度；步骤三、利用灰关联对上述阻燃沥青试样进行分析，从而选择合适的阻燃剂，包括(3-1)灰色系统设定定义乂0=[x。(l)，x。(2)，x。(3)，公式(1)为系统特征序列；fX,k(l),x"2),……,x,(")]X2=[x2(l),x2(2),……，x2(")]'，(n)](1)xm=k(i),xm(2),……，&(")](2)公式(2)为相关因素序列；公式(1)或公式(2)中X。(n)为母因素系列；xm(n)为子因素系列；根据公式(2)定义下列各指标的数据列掺量列x(O)={Xl(0)，X2(0)，x3(0)，......，xn(0)}软化点列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)对通过正交试验方案得出的测试指标采用区间值化处理方法进行初值化处理，使各序列的起点重合；初值化处理的序列计算公式如下Xi=Xi/Xi(1)=[Xi(1)，Xi(2)，...，Xi(n)](i=0，1，2，…m)(3)(3-3)进行灰关联系数及灰关联度计算，即记经数据变换的母数列为{x。(t)}，子数列为{Xi(t)}，则在时刻t=k时，其中{x。(k)}与{Xi(k)}的关联系数《oi(k)用下列公式(4)式计算:,(A)-Amin+/^Agiax。'A。,W+ZA鹏(4)公式(4)中A。Jk)为k时刻两个序列的绝对差，即A。Jk)=|X。(k)_Xi(k)|;△min、A^分别为各个时刻的绝对差中的最大值与最小值；P为分辩系数，PG(0，1)，P取0.10.5;关联度L，用下列公式(5)计算t度，如果两者在发展过程中相对变化基本一致，则两者关联度大；否则，两者关联度就小步骤五、根据指标Yi画出&与阻燃剂品种、阻燃剂掺量、剪切时间和剪切温度各因素的关系图，从而优选出一个合适的阻燃剂和阻燃沥青的最佳制备工艺；步骤六、对上述制备工艺得出的阻燃沥青进行氧指数测试。与现有技术相比，本发明的有益效果是由于目前沥青材料阻燃性能的测试标准仍未制定，而国内沥青材料最常借鉴的氧指数试验方法比较复杂，而本发明方法可以在花费较少的情况下很快地选择出与沥青相容性较好且阻燃效果比较好的阻燃剂。与此同时，本发明方法还可以克服各指标单独评价时产生的矛盾。并且不会降低沥青本身的路用性能。图i是按照正交试验方案对三种阻燃剂不同掺量针入度试验结果示意图；图2是按照正交试验方案对三种阻燃剂不同掺量软化点度试验结果示意图；图3是按照正交试验方案对三种阻燃剂不同掺量延度试验结果示意图；图4是图1中所示方法中对阻燃剂的综合评分与各因素之间的关系示意图；图5是利用本发明方法选择的&阻燃剂掺量及氧指数关系示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。为了叙述方便、清楚，将本实施例中的三种阻燃沥青中阻燃剂分别编号为阻燃剂A，阻燃剂A2，阻燃剂A3。三种阻燃剂技术指标，见表1、表2、表3。表1.AJ且燃剂物化指标项目指标项目指标阻燃剂有效含量(％)70外观颜色紫红色颗粒熔融温度rc)>120外形尺寸3mmX5mm圆柱着火点rc)>260密度(g/cm3)1.02.0表2.A2阻燃改性剂物化指标项目指标项目指标P205(%)>2.0外观颜色白色粉末N(%)>8.0粒径<10umA1203(%)>18密度(g/cm3)>2.0Mg0(%)3550吸热温度(°C)>250PH5.57.0分解温度rc)>2706表3.A3阻燃改性剂物化指标<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本发明中所采用阻燃沥青试样的制备是通过高速剪切设备来完成的。由上述三种阻燃剂制备阻燃沥青试样阻燃剂V阻燃剂A2和阻燃剂A3均非常容易添加，直接向沥青中撒入阻燃剂即可。上述三种阻燃沥青作为本发明实施例中的试样。本发明基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法如下步骤一、阻燃沥青正交试验方案设计，其设计步骤包括(1-1)确定试验指标阻燃沥青的软化点、延度、针入度、针入度指数、当量软化点和当量脆点六个指标；(1-2)确定试验因素阻燃剂品种、阻燃剂掺量(阻燃剂质量占沥青质量的百分比)、剪切时间和剪切温度；水平各因素均取三个水平。据此列出水平因素表，如表4所示。表4.水平因素表水平品种掺量(％)时间(min)温度rc)1Ai301402A210451603A31560180由表4可以看出，试验属于4因素3水平的正交试验，根据选择正交表的原则，即试验的水平的个数应等于正交表的列数，因此可以选L9(34)正交表把试验因素和水平填入该正交表即形成试验方案，见表5。表5.正交试验方案7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>步骤二、测试上述各正交试验方案中阻燃沥青试样的指标，利用正交试验进行阻燃沥青的试验方案设计，确定并对试验方案进行测试，测试指标包括该阻燃沥青的软化点、延度、针入度、针入度指数、当量软化点和当量脆点；步骤三、利用灰关联对上述阻燃沥青试样进行分析，从而选择合适的阻燃剂，包括(3-1)灰色系统设定定义X。二[x。(l)，x。(2)，x。(3)，……，x。(n)](1)公式(1)为系统特征序列；'X广[x力),x似……X2=[x2(l),x2(2),......,x2(")]x9(3)}0.24，-x9(5)}(2)1=^(1),4(2),……,&(")]公式(2)为相关因素序列；公式(1)或公式(2)中x。(n)为母因素系列；xm(n)为子因素系列；根据公式(2)定义下列各指标的数据列掺量列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}软化点列: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}针入度指数列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}当量软化点列: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}当量脆点列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)对通过正交试验方案得出的测试指标采用区间值化处理方法进行初值化处理，使各序列的起点重合；初值化处理的序列计算公式如下(3)x2(l)=87.7~(1)-79.6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>满===o。由此得纵向区间值化处理后的软化点数列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，可求出区间值化处理后的其他数列，如表6所示。表6.区间值处理后的数列汇总<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(3-3)进行灰关联系数及灰关联度计算；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.差序列汇总<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>求两级最大差与最小差因为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记经数据变换的母数列为(x。(tM，子数列为(Xi(tM，则在时刻t二k时，其中{x。(k)}与{Xi(k)}的关联系数U)用下列公式(4)式计算:《■(A:)=Amin+PAmaxwM應(4)公式(4)中Ajk)为k时刻两个序列的绝对差，即A。Jk)=|X。(k)_Xi(k)△min、A^分别为各个时刻的绝对差中的最大值与最小值；P为分辩系数，PG(0，1)，P=0.5;关联度r。i，用下列公式(5)计算r。'、IX("公式(5)中r。i为子序列i与母序列0的关联度；N为序列的长度即数据个数；计算关联系数(5)0133]根据O0134]0135]0136]得关联系数如表8所示。表8.五个指标关联系数计算结果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>计算关联度根据cHX,W，则<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所示关联度。表9.关联度汇总<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(3-4)根据关联度排出各指标数据列的关联序；关联度是母数列{x。(t)}和子数列{Xi(t)}间关联性大小的量度，如果两者在发展过程中相对变化基本一致，则两者关联度大；否则，两者关联度就小；因0.650>0.586>0.542>0.487>0.485故yj对x。的关联序为r。5>r。4>r。3>r。2>^(3-5)分别计算每个指标的关联度占所有指标的关联度的比例；软化点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.各因素所占比例汇总<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>步骤四、利用正交试验的极差分析方法对上述各指标进行综合分析，按照正交试验方案设计，对各试样进行测试，具体试验结果见表11。表ll.三种阻燃剂正交试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>同时，为了进一步比较不同阻燃剂，不同掺量阻燃剂对沥青三大指标的影响，进一步进行了不同掺量，不同阻燃剂情况的试验。三种阻燃剂不同掺量针入度试验结果如图1所示，阻燃沥青的针入度与阻燃剂掺量呈阶梯变化关系；当掺量从0%增加到5%时，针入度下降较快。当掺量从5%增加到15%时，针入度下降缓慢。从图1同样可以看出阻燃剂种类对针入度的影响最显著，表明选择好的阻燃剂能适当提高阻燃沥青的针入度；在同一温度下，A工阻燃沥青的针入度比其他两种阻燃沥青的针入度要稍大；对上述结果产生的原因分析可知，A2号和A3号阻燃剂都为粉末状，这种阻燃剂不能与沥青形成比较稳定的相容结构，在很低的掺量时能均匀分散于沥青相中，而掺量增大以后，使阻燃改性沥青的稳定性下降，阻燃剂分散的不均匀性使得沥青的耐热性急剧下降，因而针入度呈下降的趋势。A号阻燃剂呈颗粒状，这样的阻燃剂和沥青的相容性更差，在掺量较少时，相当于填料，使沥青的稠度增加，针入度降低，当掺量达到一定量之后，颗粒状阻燃剂与沥青接触面积增大，相容能力增强，稠度降低，针入度会有一定程度的增加。三种阻燃剂不同掺量软化点度试验结果如图2所示，阻燃剂掺入到沥青后，沥青的软化点呈抛物线型变化，掺入阻燃剂后可以提高沥青的软化点。同时可以看出阻燃剂种类对阻燃沥青软化点的影响比较显著，同一掺量下，A阻燃沥青软化点均比其他两种阻燃沥青软化点要高。并且对于A、A2和A3阻燃剂均有当阻燃剂掺量较小时，软化点逐渐升高，当阻燃剂掺量达到一定数值(10%)时，软化点不再增加，甚至有减小的趋势；表明当阻燃剂掺量较小时，添加阻燃剂使得沥青变硬，高温性能得到加强；当阻燃剂掺量达到一定值后，多余的阻燃剂仅仅能起到填料的作用，对沥青混合料的高温性能影响不大，甚至起到阻碍的作用。三种阻燃剂不同掺量延度试验结果如图3所示，阻燃剂加入到沥青后，沥青的延度呈折线变化，掺量为5%时延度达到最大值为38cm，在掺量大于15%时延度急速下降。说明阻燃剂对沥青的抗变形能力影响较大，随着阻燃剂量的增加，沥青塑性变形的能力越来越小。从上述结果可以看出，对三种阻燃剂而言，随着阻燃剂用量的增加，沥青的延度呈下降趋势，但是下降速度不同，总的来说，沥青的延度对外加剂非常敏感，即使很少的添加量就使得延度发生明显变化，这是因为阻燃剂与沥青之间只是物理意义上的共混过程，界面张力很大，很容易由于缺陷而出现应力集中而发生断裂。由上述分析结果及表11试验数据可以看出，用单一指标来评价阻燃改性沥青的效果并不能得出阻燃改性效果最佳的阻燃剂，必须把五个指标(软化点、延度、针入度指数、当量软化点、当量脆点)进行综合评价，这样才能得出合适的阻燃改性工艺，进而得到预想的阻燃改性效果。同时这五个指标的量纲有所不同，对阻燃改性效果的影响程度也不尽相同，故需采用灰关联分析法求得这几项指标在影响阻燃改性效果重要性时所占的比例(前面灰关联分析已经完成)，才能够进行下一步的评价。综合评价为减少试验过程中各种因素的影响，克服单一评价指标不全面和不明确的缺陷，并且兼顾各个指标，根据前述试验结果，进行综合评价。常用的方法有两种综合平衡法和综合评分法。本研究选用综合评分法中的加权综合评分法。综合评分即对多指标一一进行测试后，按照具体情况确定评分标准，对这些指标综合评分，将多指标综合转化为单指标，从而得到多指标试验的结论。计算加权综合评分法就相当于给每组试验结果评分，从而转化为单指标。在计算前，应使各指标间在数值上都处于同一较小的数量级上。在统计方法中，某项指标的各指标值都乘或同除一数值，或者都同加或同减一数值，其趋势规律不变。另外在计算加权综合评分法值Yi时，如果考察指标的要求趋势相同，则符号取相同；趋势不同，则符号相异，例如，三个指标都是越小越好，另有第四个指标越大越好，若前三者取正，则第四项应取负号。根据灰关联分析法，计算出各评价指标在评价改性效果中所占比例，然后采用加权对每一试样的多个指标进行综合评分，将多指标转化为单个指标，进而再采用正交试验设计中的极差分析方法得到多指标试验的结论。对于转化后的单指标用1表示，1计算公式如下公式(6)中:6,^=|]~><(各指标试验结果)(/=1,2,3,各指标所占比例…'9)(户1，2，3，4'5)(6)以Y丄为例计算如下A=各指标最大值与最小值之差<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，得出阻燃沥青技术指标综合评分值，如表12所示。表12.阻燃沥青技术指标综合评分值汇总<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>步骤五、根据指标Yi画出&与阻燃剂品种、阻燃剂掺量、剪切时间和剪切温度各因素的关系图，如图4所示，由表12及图4可以有以下结果(1)从直接分析来看，第一组试验分值最高，其最优水平组合为AACA;(2)影响阻燃改性效果的因素主次顺序为(主一次)ABCD。即阻燃剂品种对沥青改性效果影响最大；其次是阻燃剂的掺量；再者是阻燃改性时剪切时间；最后是阻燃改性剂加入时温度；(3)根据正交试验设计的均匀可比性质，根据图3.9得出最优组合为^82(:302;(4)综合选优，进行第二批试验。对上面得出的两个组合再进行试验对比分析，得到数据如表3.19所示。表13.最优试验组合指标对比<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由综合评分可知试验方案A^AD2优于AAC^，故A为优选的最佳阻燃剂，最佳工艺方案是将掺量为10%的^阻燃剂加入到温度为16(TC的沥青中，高速剪切60分钟。步骤六、对上述制备工艺得出的阻燃沥青进行氧指数测试。沥青的阻燃性采用氧指数(OxygenIndex,简称01)测试来评价。一般认为，当OI为20%27%时，材料为可燃材料，当01小于20%时，材料为易燃性材料，当01大于27%时，该材料在火中是自行熄灭的材料。01的计算公式为(9/=「[。2]，x100%式中——临界氧浓度时混合气体中氧气的体积流量；[N2]——临界氧浓度时混合气体中氮气的体积流量。为了进一步分析阻燃剂掺量对沥青阻燃性能的影响，对优选出的&阻燃剂，采用不同掺量及最佳剪切工艺进行阻燃性能试验。试验结果见图5。图5示出了&阻燃剂掺量及氧指数关系图，阻燃剂掺入到沥青中，可以提高沥青的氧指数，基质沥青的氧指数大约为20。阻燃剂加入后，沥青的阻燃性能可以得到提高。加入10%阻燃剂之后，氧指数达到24以上，且氧指数变化曲线趋于水平，说明一定掺量之后再添加阻燃剂的效果和掺量10%的阻燃效果相差不大，从经济角度出发，10%的阻燃剂掺量为最佳添加量。尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。权利要求一种基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、阻燃沥青正交试验方案设计，其设计步骤包括(1-1)确定试验指标阻燃沥青的软化点、延度和针入度；(1-2)确定试验因素阻燃剂品种、阻燃剂掺量，即阻燃剂质量占沥青质量的百分比、剪切时间和剪切温度；步骤二、测试上述各正交试验方案中阻燃沥青试样的指标，对试验方案进行测试，测试指标包括该阻燃沥青的软化点、延度和针入度；步骤三、利用灰关联分析法对上述阻燃沥青试样进行分析，从而选择合适的阻燃剂，包括(3-1)灰色系统设定定义X0＝[x0(1)，x0(2)，x0(3)，……，x0(n)](1)公式(1)为系统特征序列；<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)为相关因素序列；公式(1)或公式(2)中x0(n)为母因素系列；xm(n)为子因素系列；根据公式(2)定义下列各指标的数据列掺量列x(0)＝{x1(0)，x2(0)，x3(0)，……，xn(0)}软化点列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)对通过正交试验方案得出的测试指标采用区间值化处理方法进行初值化处理，使各序列的起点重合；初值化处理的序列计算公式如下Xi＝Xi/xi(1)＝[xi(1)，xi(2)，…，xi(n)](i＝0，1，2，…m)(3)(3-3)进行灰关联系数及灰关联度计算，即记经数据变换的母数列为{xo(t)}，子数列为{xi(t)}，则在时刻t＝k时，其中{xo(k)}与{xi(k)}的关联系数ξoi(k)用下列公式(4)式计算<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)为k时刻两个序列的绝对差，即Δoi(k)＝|xo(k)-xi(k)|；Δmin、Δmax分别为各个时刻的绝对差中的最大值与最小值；ρ为分辩系数，ρ∈(0，1)，ρ取0.1～0.5；关联度roi，用下列公式(5)计算<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为子序列i与母序列0的关联度；N为序列的长度即数据个数；(3-4)根据关联度排出各指标数据列的关联序；关联度是母数列{xo(t)}和子数列{xi(t)}间关联性大小的量度，如果两者在发展过程中相对变化基本一致，则两者关联度大；否则，两者关联度就小；(3-5)分别计算每个指标的关联度占所有指标的关联度的比例；步骤四、利用正交试验的极差分析方法对上述各指标进行综合分析，即将多指标综合转化为单指标，对于转化后的单指标用Yi表示，Yi计算公式如下公式(6)中z为试样号；l为指标的个数；步骤五、根据由公式(6)计算出的指标Yi画出Yi与阻燃剂品种、阻燃剂掺量、剪切时间和剪切温度各因素的关系图，从而优选出一个合适的阻燃剂和阻燃沥青的最佳制备工艺；步骤六、对上述制备工艺得出的阻燃沥青进行氧指数测试。FSA00000057800900023.tif,FSA00000057800900024.tif2.根据权利要求1所述基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法，其特征在于步骤一中的试验指标还包括有针入度指数、当量软化点、当量脆点。3.根据权利要求1所述基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法，其特征在于步骤二中还同时计算出该阻燃沥青的针入度指数、当量软化点和当量脆点；步骤三中根据公式(2)还定义下列各指标的数据列针入度指数列x(3)={Xl(3)，x2(3)，x3(3)，……，xn(3)}当量软化点列x(4)={Xl(4)，x2(4)，x3(4)，……，xn(4)}当量脆点列x(5)={Xl(5)，x2(5)，x3(5)，……，xn(5)}。全文摘要本发明公开了一种基于灰关联分析的阻燃剂的选择方法，该方法主要包括正交试验方案设计，设定三种阻燃剂，确定试验指标，包括阻燃沥青的软化点、延度、针入度、针入度指数、当量软化点和当量脆点六个指标；确定试验因素，包括阻燃剂品种、阻燃剂掺量(阻燃剂质量占沥青质量的百分比)、剪切时间和剪切温度；对掺加三种阻燃剂后的各试样进行测试；将原始数据作区间值化处理；求差序列；求两级最大差与最小差；计算关联系数；计算关联度；排出关联序；计算各因素重要性所占的比例；综合评分；最终优选出一个合适的阻燃剂和阻燃沥青的最佳制备工艺，并对上述制备工艺得出的阻燃沥青进行氧指数测试。文档编号G01N11/00GK101792607SQ20101012694公开日2010年8月4日申请日期2010年3月18日优先权日2010年3月18日发明者周骊巍,宋瀛,张彩丽,张朝清,张贵生,李传宪,李海舢,王晓华,王海燕,郑利,陶学谦申请人:天津市市政工程设计研究院