Фізико-хімічні процеси в технології полімерів та композитів

Спеціальність: Хімічні технології та інженерія
Код дисципліни: 8.161.00.M.052
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 - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
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).