Фізико-хімічні процеси в технології полімерів та композитів

Спеціальність: Хімічні технології та інженерія
Код дисципліни: 8.161.00.M.051
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Хімічна технологія переробки пластмас
Лектор: Левицький Володимир Скорохода Володимир
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: -
Завдання: -
Результати навчання: Результати навчання даної дисципліни деталізують такі програмні результати навчання: - знання особливостей фізико-хімічних процесів в технології полімерних та композиційних матеріалів різних типів; - знання особливостей формування морфології і властивостей полімерних та композиційних матеріалів; - знання фізико-хімічних способів модифікування полімерних та композиційних матеріалів. Уміння: - вирішувати проблеми, пов’язані з фізико-хімічними закономірностями процесів одержання, перероблення і модифікування полімерних і композиційних матеріалів. - впроваджувати заходи, які сприяють підвищенню здатності полімерних і композиційних матеріалів до перероблення; - прогнозувати властивості полімерних і композиційних матеріалів залежно від їх складу і технологій одержання і переробки; - вибирати області конкретного використання полімерних і композиційних матеріалів відповідно до їхніх властивостей.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізико-хімія полімерів Полімерне матеріалознавство Нові технології у виробництві високомолекулярних сполук Сучасні технологічні процеси перероблення полімерних і композиційних матеріалів Модифікаційні процеси в полімерних технологіях
Короткий зміст навчальної програми: Сучасні підходи до фізико-хімічних процесів в технології полімерів і композитів. Колоїдно-хімічні особливості полімерів і багатокомпонентних полімерних систем. Умови формування мікрогетерогенних структур в полімервмісних системах. Фізико-хімічні процеси формування колоїдної структури багатокомпонентних полімерних матеріалів. Роль міжфазних явищ на межі полімер - тверде тіло і їх вплив на формування колоїдної структури багатокомпонентних полімерних матеріалів. Дисперсність колоїдних полімерних систем. Мікрогетерогенна структура одно- і багатокомпонентних полімерних тіл. Сучасні уявлення про структуру аморфних полімерів. Структурна гетерогенність полімерів.
Опис: Фізико-хімічні процеси формування структури дисперсних полімерних систем. Термодинаміка утворення частинок нової фази. Теорія спінодального розпаду. Фазове розділення полімерних систем. Дисипативні процеси як причина виникнення мікрогетерогенності в полімерних системах. Поверхневі процеси в полімерних системах. Поверхневий і міжфазний натяг в дисперсних полімерних системах. Поверхневий натяг розчинів. Поверхневий натяг розплавів полімерів. Поверхневий натяг твердих полімерів. Поверхнево-активні властивості полімерів і вплив низькомолекулярних ПАР на властивості дисперсних полімерних систем. Полімери як поверхнево-активні речовини. Вплив поверхнево-активних речовин на властивості олігомерів і полімерів. Вплив ПАР на міцність і руйнування полімерів. Адсорбційні процеси за участі полімерів на твердих поверхнях. Адсорбція полімерів з розбавлених розчинів. Ізотерми адсорбції полімерів з розбавлених розчинів. Агрегативний механізм адсорбції. Особливості кінетики адсорбції полімерів на високодисперсних адсорбентах. Роль адсорбційних шарів полімерів в стабілізації дисперсних систем. Адсорбція з сумішей полімерів. Адгезія полімерів. Термодинамічний опис. Адгезійна міцність. Теорії адгезії. Механізм формування адгезійного з'єднання. Внутрішні напруження в адгезійних з'єднаннях. Колоїдно-хімічний підхід до збільшення адгезійної міцності. Розчинення полімерів. Істинні розчини. Набрякання. Термодинаміка розчинення. Міжмолекулярні взаємодії в розчинах полімерів. Константа Хагінса. Пластифікація полімерів. Вплив температури, природи полімеру і пластифікатора на процес пластифікації. Внутрішньо- і міжмолекулярна пластифікація. Фізико-хімічні основи застигання розчинів і студнів полімерів. Класифікація студнів полімерів. Умови освіти холодців. Механізм процесів гелеутворення і структура полімерних гелів. Фазовий стан полімерних гелів. Полімерні драглі як дисперсні колоїдні системи. Гідрогелі. Емульсії і дисперсії полімерних систем. Емульсійна полімеризація. Суспензійна полімеризація. Нуклеаційна полімеризація. Дисперсійна полімеризація в органічних середовищах. Емульсійна і міжфазна полінконденсація. Колоїдно-хімічні властивості дисперсій полімерів. Дифузія в полімерах. Проникність полімерів. Коефіцієнти дифузії та проникності. Газо- та водопроникність. Фундаментальні принципи формування полімерних пін. Коміркова структура і властивості спінених полімерів. Спінювачі для полімерних пін. Моделі коміркової структури полімерних матеріалів. Еластичні і жорсткі полімерні піни. Фізико-хімічні процеси під час переробки спінених полімерних матеріалів. Періодичні і неперервні процеси одержання виробів із спінених полімерних матеріалів. Вплив типу обладнання і спінюючих систем. Кристалізація полімерів під час перероблення. Вплив чинників на процес кристалізації: температурний режим, напруження, природа середовища. Вплив структури полімеру на кристалізацію. Релаксаційні процеси в полімерах.
Методи та критерії оцінювання: Поточний та підсумковий (семестровий) контроль. Підсумковий контроль проводиться у формі екзамену.
Критерії оцінювання результатів навчання: -
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Суберляк О., Скорохода В., Семенюк Н. Теоретичні основи хімії та технології полімерів. –Львів, в-во НУЛП, 2015. -345 с. 2. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. – Киев: Наукова думка. 1984. – 344 с. 3. Тугов И.И., Костыркина Г.И. Химия и физика полимеров: учеб. пособие для вузов. – М.: Химия, 1989. – 432 с. 4. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А.. Химия и физика полимеров. Уч. для хим.-технол. вузов. – М.: «Высшая школа», 1988. – 312 с. 5. Будтов В.П. Физическая химия растворов полимеров. – СПб.: Химия, 1992. – 384 с. 6. Малкин А.Я., Куличихин С.Г. Реология в процессах образования и превращения полимеров. – М.: Химия, 1985. – 240 с. 7. Шутилин Ю.Ф. Физикохимия полимеров / Ю.Ф.Шутилин. – Воронеж: Воронежская областная типография, 2012. – 840 с. 8. Гольдман А.Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов. – Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1988. – 271 с. 9. Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров/ Под ред.А.М.Яльшевича. – Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1990. – 429 с. 10. Принципы создания композиционных полимерных материалов/[Берлин А.А., Вольфсон С.А., Ошмян В.Г., Ениколопов Н.С.]. – М.: Химия, 1990. – 237 с. 11. Головкин Г.С., Дмитриенко В.П. Научные основы производства изделий из термопластичных композиционных материалов. – М.: РУСАКИ, 2005. – 472 с. 12. Елисеева В.И. Полимерные дисперсии. – М.: Химия, 1980. – 296 с. 13. Козлов П.В., Папков С.П. Физико-химические основы пластификации полимеров. –М.: Химия, 1982. – 234 с. 14. Кулезнев В.Н. Смеси полимеров. – М.: Химия, 1980. – 304 с. 15. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Физика и химия полимеров. – М.: Высшая школа, 1988. – 313 с. 16. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. – Киев: Наукова думка. 1980. – 260 с. 17. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. Изд. 3-е. – М.: Химия, 1978. – 544 с. 18. Суберляк О.В., Баштанник П.І. Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів. – Львів.: Растр-7, 2015. – 456 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).