Описание:1. Цель дисциплины – формирование у студентов более полного представления о химии и физике полимеров, их особенностях и закономерностях.
Задачей дисциплины является:
- овладение и закрепление знаний в области химии полимеров и сополимеров, а также химических реакций с участием полимеров;
- расширение и закрепление знаний в области физики полимеров
2. В результате изучения дисциплины студент должен:
ЗНАТЬ
— основные процессы цепной полимеризации;
— типы обрыва цепи при различных вариантах цепной полимеризации;
— необходимые условия безобрывной («псевдоживущей») полимеризации;
— количественные критерии относительной активности сомономеров при цепной сополимеризации;
— понятие «предельная температура полимеризации» и схему Q—e;
— основные побочные реакции при равновесной поликонденсации;
— основные отличия реакций на полимерах от аналогичных реакций низкомолекулярных веществ;
— основные эффекты полимераналогичных реакций;
— типы реакций деструкции полимерных молекул;
— основные реакции сшивания макромолекул;
— реакции, протекающие в полимерах при нагревании, окислении
и действии излучений;
— типы мезофаз полимеров;
— особенности кристаллического состояния полимеров;
— особенности свойств стеклообразных и вязкотекучих полимеров;
— пять возможных типов упорядоченности в полимерах.
УМЕТЬ
— определять тип полимеризации (радикальной, анионной, катионной, ионно-координационной);
— устанавливать взаимосвязь кинетических параметров с молекулярной массой образующихся полимеров;
— определять константу равновесия;
— оценивать коэффициент полимеризации по степени завершенности поликонденсации;
— оценить влияние температуры на скорость процесса и молекулярную массу полимера, образующегося в условиях равновесной поликонденсации;
— оценивать вклад тех или иных взаимодействий при химических превращениях полимеров;
— выбирать метод повышения или понижения устойчивости полимерных молекул к деструкции;
— выбирать метод сшивания исходя из строения макромолекул;
— оценивать кинетику кристаллизации полимеров;
— определять температуры фазовых и физических переходов в полимерах.
ВЛАДЕТЬ
— методами оценки относительной активности сомономеров при сополимеризации;
— методами расчета термодинамических параметров полимеризации;
— приемами регулирования состава сополимеров при цепной сополимеризации.
— приемами расчета содержания n-меров на разных степенях завершенности поликонденсации
— приемами оценки кинетических параметров полимераналогичных превращений;
— методами оценки фазовых и физических состояний полимеров.
3. Краткое содержание дисциплины
1. Цепные процессы образования макромолекул.
Радикальная полимеризация. Реакции передачи цепи при радикальной полимеризации. Энергетические и термодинамические характеристики радикальной полимеризации. Радикальная полимеризация на глубоких степенях превращения. Полимеризация мономеров с двумя и более ненасыщенными связями.
Ионная полимеризация. Ионно-координационная полимеризация. Ионная полимеризация гетероциклов.
Цепная сополимеризация. Радикальная сополимеризация. Ионная сополимеризация.
«Живущая» полимеризация.
Общие признаки и закономерности «живущей» полимеризации
2. Ступенчатые процессы образования макромолекул. Побочные реакции на стадии образования макромолекул. Стадия прекращения роста макромолекул в ступенчатых процессах. Совместная поликонденсация. Трехмерная поликонденсация.
3. Химические реакции полимеров. Полимераналогичные превращения. Полимерные эффекты. Реакционная способность полимеров. Циклизация при полимераналогичных превращениях. Полимераналогичные превращения трехмерных полимеров. Реакции деструкции и сшивания макромолекул. Процессы деструкции полимерных макромолекул. Реакции сшивания макромолекул. Превращения полимеров при нагревании, окислении и действии излучений.
4. Особенности упорядоченного состояния полимеров. Мезоморфное состояние веществ. Жидкие и пластические кристаллы. Глобулярные кристаллы полимеров. Лиотропные жидкие кристаллы жесткоцепных полимеров. Термотропные жидкие кристаллы полимеров
5. Кристаллические полимеры. Кинетика и особенности кристаллизации полимеров. Некоторые особенности свойств кристаллических полимеров. Механические свойства кристаллических полимеров.
6. Методы определения физических состояний полимеров. Стеклообразное состояние полимеров, особенности их механических свойств. Вязкотекучее состояние полимеров. Модельный метод изучения релаксационных механических свойств аморфных полимеров.