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,
доцент Братичак Михайло Михайлович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
- ЗК3. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
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.
- ФКС 7.1. Здатність використовувати професійно-профільні знання і практичні навички в галузі високомолекулярних сполук для аналізу, оцінювання і проектування інноваційних технологічних процесів обладнання та виробництв синтетичного каучуку та еластомерів.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
ПР2. Здійснювати пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, систематизувати, аналізувати та оцінювати відповідну інформацію.
ПР4. Оцінювати технічні і економічні характеристики результатів наукових досліджень, дослідно-конструкторських розробок, технологій та обладнання хімічних виробництв.
ПР7. Здійснювати у науково-технічній літературі, патентах, базах даних, інших джерелах пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, систематизувати, і аналізувати та оцінювати відповідну інформацію.
КОМ1. Зрозуміле і недвозначне донесення власних знань, висновків та аргументації до фахівців і нефахівців, зокрема, до осіб, які навчаються.
АіB 3. Здатність продовжувати навчання з високим ступенем автономії.
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 (60 %, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (10%)
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 - 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. В. Теоретичні основи хімії та технології полімерів [Текст]: навчальний посібник / О. В. Суберляк, В. Й. Скорохода, Н. Б. Семенюк. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 336 с.
2. Гетьманчук Ю.П. Полімерна хімія, част. 1. Підручник, Видавничий центр "Київський університет", 1999, 143 с.
3. Гетьманчук Ю.П. Полімерна хімія, част. 2. Підручник, видавничий центр "Київський університет", 2000, 160 с.
4. Курта, С. А. Наповнювачі - синтез властивості та використання [Текст]: навчальний посібник / С. А. Курта. - Івано-Франківськ: вид-во. Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, 2012р. - 296 с.
5. Кравцов, В. С. Хімія і фізика високомолекулярних сполук [Текст]: навчальний посібник / В. С. Кравцов, О. В. Кравцов, М. В. Бурмістр. - Дніпропетровськ: УДХТУ, 2002. – 560 с.
6. Суберляк, О. В. Атлас технологічних схем виробництва полімерів та пластичних мас на їх основі [Текст]: навчальний посібник / О. В. Суберляк, Т. Т. Яковенко, Т. Г. Бабаханова, І. Г. Тхір. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2002. – 239 с.
7. Суберляк, О. В. Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів [Текст]: підручник / О. В. Суберляк, П. І. Баштанник. – Львів: Растр-7, 2007. – 307 с.
8. Масленнікова, Л.Д. Фізико-хімія полімерів [Текст]: навчальний посібник / Л. Д. Масленнікова, С. В. Іванов, Ф. Г. Фабуляк, З. В. Грушак. – К.: Вид-во Нац. авіац. ун-ту „НАУ-друк”, 2009. -312 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).