Технологічні процеси модифікування та перероблення полімерних та композиційних матеріалів
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.161.06.O.085
Кількість кредитів: 10.00
Кафедра: Хімічна технологія переробки пластмас
Лектор: професор Гриценко Олександр Миколайович;
доцент Братичак Михайло Михайлович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальні компетентності:
- ЗК1. Здатність генерувати нові ідеї (креативність).
- ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- ЗК3. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
- ЗК4. Здатність працювати самостійно і в команді.
- ЗК5. Здатність до самоосвіти та підвищення рівня професійної кваліфікації.
фахові компетентності:
- ФК1. Здатність досліджувати, класифікувати і аналізувати показники якості хімічної продукції, технологічних процесів і обладнання хімічних виробництв.
- ФК2. Здатність організовувати і управляти хіміко-технологічними процесами в умовах промислового виробництва та в науково-дослідних лабораторіях з урахуванням соціальних, економічних, та екологічних аспектів.
- ФК3. Здатність використовувати результати наукових досліджень і дослідно-конструкторських розробок для вдосконалення існуючих та/або розробки нових технологій і обладнання хімічних виробництв.
- ФК4. Здатність використовувати сучасне спеціальне наукове обладнання та програмне забезпечення при проведенні експериментальних досліджень і здійсненні дослідно-конструкторських розробок у сфері хімічних технологій та інженерії.
- ФК5. Здатність організувати роботу виробничого підрозділу і управляти технологічними процесами хімічних виробництв з урахуванням вимог техніки безпеки та охорони праці.
Результати навчання: - знати способи, умови і види модифікації полімерів різної природи;
- володіти навичками керування фізико-хімічними процесами, які відбуваються під час модифікації з метою створення матеріалів з прогнозованими властивостями;
- володіти навичками опрацювання техпроцесів для виготовлення конкретних виробів, розрахунку техпараметрів, обгрунтування стадій та типу оснащення;
- досконало володіти питаннями впливу технологічних параметрів на якість виробів і продуктивність процесу виробництва, оперативно реагувати на аномальні відхилення у техпроцесі і рекомендувати заходи з їх усунення;
- розробляти рекомендації щодо використання технологічних відходів і створення безвідходних технологічних ліній.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізико-хімія полімерів;
Полімерне матеріалознавство;
Теоретичні основи технології переробки полімерів;
САПР і конструювання пластмасових виробів та оснащення для їх формування;
Технологія формування виробів з еластомерів
Короткий зміст навчальної програми: Висвітлено методи модифікації полімерів, структурно-механічні й технологічні властивості модифікованих полімерних матеріалів. Розглянуто інградієнти, що використовуються для модифікації полімерів. Звертається увага на виборі і застосуванні мінеральних, органічних та синтетичних наповнювачів.
Розглянуто фізико-хімічні основи переробки пластмас у вироби. Подано технології переробки полімерних термопластичних матеріалів у вироби найбільш поширеними у промисловості високопродуктивними методами: екструзії, лиття під тиском, екструзії з наступним роздуванням.
Опис: Модифікації полімерів. Полімерні композиційні матеріали. Термодинамічна сумісність.
Фізична модифікація, методи фізичної модифікації (термічна модифікація, модифікація опроміненням, вакуумно-компресійна модифікація, модифікація періодичним деформуванням, модифікація електричними і магнітними полями). Основні шляхи здійснення фізичної модифікації.
Додатки фізичної модифікації (пластифікатори, стабілізатори, отверджувачі, вспінювачі, поверхнево-активні речовини, апрети, змащувальні речовини, барвники, загущувачі, додатки для зниження усадки). Технологічні вимоги до додатків
Наповнювачі полімерних композиційних матеріалів. Вимоги до наповнювачів.
Хімічна модифікація. Види хімічної модифікації полімерів. Полімергомлогичні перетворення. Внутрішньомолекулярні перетворення. Міжмолекулярні перетворення.
Класифікація сучасних технологічних процесів переробки полімерних та композиційних матеріалів. Технологічний процес та засоби до здійснення, обов’язки технолога на виробництві. Підготовчі стадії в технології переробки – подрібнення, просіювання, усереднення партій, підсушування та зволожування, змішування та диспергування.
Фізико-хімічні закономірності технології переробки пластмас, технологічні властивості сировини, текучість термопластів і реактопластів – вплив на техпроцес і властивості кінцевого виробу.
Технологічні процеси переробки пластмас методом лиття під тиском. Різновидності методу, опис і особливості холодноканального, гарячеканального, тунельного лиття термопластів, сендвіч-лиття, преслиття (двостадійне лиття), метод інтрузії, багатокомпонентне лиття, лиття з газом і з рідиною.
Опис технологічного процесу виготовлення виробів з термопластів методом лиття під тиском (підготовчі, завершальні стадії та стадії формування), розрахунок та обгрунтування параметрів лиття, циклограма лиття за тиском і температурою; види браку та міроприємства з їх усунення. Особливі відмінності методу лиття під тиском реактопластів, основні стадії процесу та технологічні параметри. Технологічні процеси утилізації і переробки технологічних відходів термопластів і реактопластів.
Екструзійні технологічні процеси. Загальна характеристика екструзії та роботи екструдера, взаємозв'язок зон екструдера (завантаження, стискання, топлення, дозування), визначення продуктивності екструзійної установки залежно від перепаду тисків в екструдері і екструзійній головці. Технологічні процеси виготовлення полімерної плівки екструзією з роздуванням рукава, плоскощілинною екструзією – особливості технологій, параметри процесу та рекомендації щодо керування та впливу на якість виробу і продуктивність процесу. Аномальні відхилення та міроприємства з їх усунення. Процеси дублювання; технологія та параметри орієнтації плівки.
Технологія виготовлення листів методом екструзії, формування полімерних труб та кабелів – опис стадій, обгрунтування параметрів, міроприємства з керування. Безвідходні технологічні лінії.
Валкові методи формування плівок і листів, особливі техпроцеси вальцювання і каландрування, об'єднані техпроцеси для виготовлення каліброваних плівок з ПВХ.
Технологічні процеси виготовлення порожнистих виробів замкненого об'єму – екструзією з видуванням у формі, литтєвим видуванням, ротаційним методом.
Методи та критерії оцінювання: Усне і письмове опитування під час практичних занять, контрольне і поточне тестування у ВНС, екзаменаційне тестування, усне опитування під час екзамену.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (практичні заняття) – 20 балів
Екзаменаційний контроль:
письмова компонента – 70 балів
усна компонента – 10 балів
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: Навчально-методичне забезпечення
1. Методичні вказівки "Екструзія полімерів" до лабораторних робіт з дисципліни "Спеціальні технології формування виробів з пластмас і композитів" / Укл.: Суберляк О.В., Гриценко О.М., Красінський В.В., Моравський В.С. – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2012. – 28с.
2. Лиття під тиском: метод. вказівки до виконання конструкторсько-технологічної частини курсового проекту з дисципліни «Технологія, обладнання і проектування виробництв переробки полімерних та композиційних матеріалів» для студентів спеціальності 7.05130107 «Хімічні технології переробки полімерних та композиційних матеріалів» / Укл. О.В. Суберляк, Й.М.Шаповал, Гриценко О.М., Красінський В.В., Моравський В.С. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2015. – 64 с.
3. Вальцювання. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін „Спеціальні технології формування виробів з пластмас і композитів" для студентів спеціальності 7.091612 "Технологія переробки полімерів" та „Основи технології формування виробів з пластмас” / Укл. О.В.Суберляк, О.М. Гриценко, В.В.Красінський – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2009. – 22 с.
4. Визначення технологічних властивостей реактопластів при допомозі пластометра Канавця: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін "Технологія переробки пластмас", "Спеціальні технології формування виробів з пластмас і композитів" та "Основи технології формування виробів з пластмас" для студентів базового напрямку "Хімічна технологія" спеціальностей 7(8).05130107 "Хімічні технології переробки полімерних та композиційних матеріалів" та 7(8).05130108 "Хімічні технології високомолекулярних сполук" / Укл. О.В. Суберляк, О.М. Гриценко, В.В. Красінський, В.М. Моравський – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2012. – 17 с.
5. Вивчення лиття під тиском термопластів: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу „Технологія переробки пластмас” для студентів спеціальності 7.091607 „Технологія переробки пластичних мас і еластомерів” / Укл.: О.В. Суберляк, В.Й. Скорохода. – Львів: ДУЛП, 1996. – 21 с.
6. Встановлення технологічних параметрів пресування: Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з дисципліни «Спеціальні технології формування виробів з пластмас і композитів» для студентів спеціальності 7.091612 “Технологія переробки полімерів” / Укл.: О.В.Суберляк, Й.М.Шаповал, О.М.Гриценко. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2005. – 24 с.
Рекомендована література
Базова
1. Суберляк О. В., Баштанник П. І. Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів. – Львів.: Растр-7, 2015. - 456 с.
2. Пахаренко В. А., Яковлєва Р. А., Пахаренко А. В Переработка полимерных композиционных материаллов: - К.: Издательская компанія «Воля», 2006. – 552 с.
3. Власов С. В., Кандырин Л. Б., Кулезнев В. Н. Основы технологии переработки пластмасс.- М.: Химия, 2004. – 600 с.
4. Крыжановский В. К., Кербер М. Л., Бурлов В. В., Паниматченко А. Д. Производство изделий из полимерных материалов Под общ. ред. В. К. Крыжановского. – Санкт-Петербург.: Профессия, 2008. – 460 с.
5. Гуль В. Е., Акутин М. С. Основы переработки пластмасс. – М.:Химия, 1985. – 400с.
6. Бортников В. Г. Основы технологии переработки пластических масс: Уч. пос. для вузов. – Л.:Химия, 1983. – 304 с.
7. Головкин Г.С. Проектирование технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов.- М.: Химия, КолосС, 2007. – 399с
Допоміжна
1. Практикум по технологии переработки пластических масс/ Под.ред. В. М. Виногорадова. – М: Химия, 1973. – 256с.
2. Литье под давленим / М. Б. Беккер, М. Л. Заславский, Ю. Ф. Игнатенко и др. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 400 с.
3. Переработка полимерных материалов на валковых машинах [Текст] / В. Н. Красовский ; под ред. В. А. Брагинского. – Л. : Химия, 1979. – 120 с.
4. Шварц О., Эбелинг Ф.-В., Фурт Б. Переработка пластмасс.- Санкт-Петербург.: Профессия.- 2005. - 320 с.
5. Ким В.С. Теория и практика экструзии полимеров М.: Химия. –2005.-568 с.
6. Шерышев М.А. Технология переработки термопластичных листов и пленок в объемные изделия.-Москва, РХТУ, 2004. - 156 с.
7. Лапшин В.В. Основы переработки термопластов литьем под давлением. -М.: Химия, 1974. -271 с.
8. Брагинский В. А. Прессование. – М.: Химия, 1973. – 175с.
9. Брагинский В.А. Технология прессования точных деталей из термореактивных пластмасс. Основы расчета, оценки и регулирования точности. -Л.: Химия, 1971. -256 с.
10. Дедюхин В.Г., Ставров В.П. Прессованные стеклопластики. - М.: Химия, 1976. -272 с.
11. Шалун Г.Б. Производство изделий из слоистых пластиков. - Л.: Химия, 1975. -95 с.
12. Канавец И.Ф. Определение технологических характеристик термореактивных пластиков. М.: ИТЭИ АН СССР, 1956. -87 с.
13. Андреевская Г.Д. Высокопрочные ориентированные стеклопластики. М.: Наука, 1966. 370 с.
Інформаційні ресурси
1. http://www.twirpx.com/files/chidnustry/hmc/
2. http://chemistry-chemists.com/Uchebniki/Chemistry-books-VMS.html
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).