Технологічні процеси синтезу і модифікування полімерів
Спеціальність: Хімічні технології високомолекулярних сполук
Код дисципліни: 7.161.07.O.006
Кількість кредитів: 10.00
Кафедра: Хімічна технологія переробки пластмас
Лектор: доцент Моравський Володимир Степанович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
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.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
- знати технологічні особливості одержання промислових високомолекулярних сполук, пластмас та композиційних матеріалів;
- знати технологічні схеми одержання промислових полімерів;
- знати основні фізико-механічні, технологічні та експлуатаційні властивості полімерів в залежності від методу одержання;
- знати галузі застосування полімерів, модифікованих продуктів та пластичних мас на їх основі;
- володіти останніми досягненнями в галузі синтезу і модифікації високомолекулярних сполук.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Основи хімії полімерів,
• Хімічна технологія синтезу ВМС,
• Структура і властивості ВМС,
• Нові технології у виробництві високомолекулярних сполук.
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуто сучасні підходи синтезу полімерів в умовах контрольованої радикальної полімеризації, полімеризації з використанням металоценових і постметалоценових каталізаторів, надкритичних середових і іонних рідин. Наведено класифікацію, концепції і можливості численних методів модифікації полімерів, які дозволяють ціле направлено регулювати їх властивості.
Опис: Контрольована радикальна полімеризація. Методи проведення контрольованої радикальної полімеризації. Контрольований синтез макромолекул по механізму з переносом атома. Контрольована радикальна полімеризація. Полімеризація вінільних мономерів по механізму рекомбінації-дисоціації. Полімеризація з передачею ланцюга по механізму приєднання-фрагментації. Застосування методів контрольованої радикальної полімеризації для синтезу співполімерів. Контрольована радикальна полімеризація у виробництві матеріалів. Металоценові і постметалоценові каталізатори полімеризації. Використання надкритичних середовищах в процесах одержання полімерів і композиційних матеріалів. Надкритичний СО2 в процесах одержання полімерів. Очистка і фракціонування полімерів з використанням надкритичних середовищ. Модифікація полімерних поверхонь і виготовлення мембран. Іонні рідини в синтезі полімерів. Полімеризація в іонних середовищах. Поліконденсація в іонних розчинниках. Класифікація методів модифікації полімерів. Основні способи фізичної модифікації полімерів. Основні способи хімічної модифікації полімерів. Комбіновані методи модифікації. Обґрунтування вибору полімеру і методу модифікації. Загальні закономірності реакцій хімічної модифікації полімерів. Особливості хімічної модифікації полімерів. Способи проведення хімічної модифікації полімерів. Хімічно модифіковані полімери ненасичених вуглеводнів і їх галогенопохідних. Хлорований поліетилен. Сульфохлорованний поліетилен. Хлорований полівінілхлорид. Модифікований полістирол (удароміцний полістирол, АВС-пластики). Полімерні спирти і їх похідні. Полівініловий спирт. Полівінілацеталі. Поліалліловий спирт і його ефіри. Ефіри целюлози і пластичні маси на їх основі. Складні ефіри целюлози. Нітрати целюлози. Прості ефіри целюлози. Пластичні маси на основі ефірів целюлози. Синтетичні іонообмінні матеріали. Способи отримання іонітів. Синтетичні катіонообмінні полімери (катіоніти). Синтетичні аніонообмінні полімери (аніоніти). Комплексоутворюючі селективні іоніти. Окисно-відновні полімери. Розчинні поліелектроліти. Іонітні мембрани. Вуглецеві волокна. Виробництво вуглецевих волокон і їх властивості. Вуглецеві волокна на основі поліакрилонітрилу. Апаратурне оформлення процесів термообробки ПАН-волокон. Вуглецеві волокна на основі гідратцелюлози. Вуглецеві волокна з полівінілспиртового волокна. Вуглецеві волокна з волокна «саран». Вуглецеві волокна з нафтового і кам'яновугільного пеків. Вуглецеві волокна з феноло-формальдегідних волокон. Поверхнева модифікація полімерних матеріалів. Плазмохімічна модифікація поверхні полімерних матеріалів. Основні властивості низькотемпературної плазми. Основні фізико-хімічні процеси, що протікають при дії плазми на полімерні матеріали. Зміна контактних властивостей поверхні полімерів.
Методи та критерії оцінювання: • письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування (30%)
• підсумковий контроль (70 %, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Оцінки за виконання лабораторних робіт виставляються на основі визначення правильності, повноти та самостійності отриманих рішень за кожне з завдань:
- отримані результати правильні, повні і отримані самостійно – 100% від максимальної оцінки;
- отримані результати правильні, повні і отримані зі значною допомогою та коригуванням викладача – 90% від максимальної оцінки;
- отримані у роботі рішення правильні, але неповні і отримане зі значною допомогою та коригуванням викладача – 75% від максимальної оцінки;
- отримані результати містить помилки, але підхід до отримання рішення та застосування інструментів отримання рішення вірні – 50% від максимальної оцінки.
Поточне та контрольне тестування проводиться у ВНС і оцінка виставляється автоматично за всі тестові завдання. За завдання типу «есе» 100% від максимальної оцінки виставляється в режимі ручного оцінювання за повністю правильний і повний розв’язок, 85% - загалом правильний розв’язок з незначними помилками в обчисленнях; 75% - за неповний розв’язок з деякими помилками за загалом правильного підходу до рішення; 50 % - за наявності значних помилок і неповного рішення за правильного підходу; 30% - за формулювання правильного підходу без реалізації рішення.
Екзамен проводиться у письмово-усній формі (екзаменаційний тест оцінюється в 60 балів, усна компонента – 10 балів).
Усне опитування передбачає вибіркове опитування з різних розділів курсу та виконання простих завдань.
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.В. Теоретичні основи хімії та технології полімерів: навч. посібник / О.В. Суберляк, В.Й. Скорохода, Н.Б. Семенюк. – Львів: в-во НУ ЛП, 2014. – 336 с.
2. Піліховський, Ян Я. Технологія пластичних мас: навч. посібник / Я.Я. Піліховський, А.А. Пушинський; ІСДО. - К.: ІСДО, 1995. - 312 с.
3. Усачева, Т.С. Общая химическая технология полимеров: учеб. пособие / Т.С. Усачева, В.А. Козлов. – Іваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2012. - 238 с.
4. Адяева Л.В. Полиолефины. Производство полипропилена. I часть. Учебное пособие / Л.В. Адяева, Е.П. Мещеряков, С.В. Корнеев. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. - 91 с.
5. Белокурова А.П. Химия и технология получения полиолефинов. Учебное пособие / А.П. Белокурова, Т.А. Агеева. – Іваново: ИГХТУ, 2011. - 126 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).