Materiały polimerowe i biopolimerowe

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 210 h

godziny kontaktowe przewidziane w planie studiów dla danego przedmiotu (suma godzin wszystkich form zajęć z przedmiotu), 120 h

godziny konsultacji indywidualnych studenta/słuchacza/ uczestnika kursu: 90h

2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta/słuchacza/uczestnika kursu potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu, tj. wcześniejsze przygotowanie i uzupełnienie notatek; zebranie i wybór odpowiednich materiałów do zajęć, wymagane powtórzenie materiału, pisanie prac, projektów, czytanie literatury: 100h

3. Czas wymagany do przygotowania się i do uczestnictwa w procesie oceniania (np. w egzaminach), 90h

4. Czas wymagany do odbycia obowiązkowej (-ych) praktyki (praktyk). nie dotyczy

400h: 25= 16 ECTS

W1: Zna podstawowe pojęcia dotyczące tworzyw sztucznych – K_W01.

W2: Posiada wiedzę o poszczególnych grupach polimerów syntetycznych i naturalnych – K_W11.

W3: Posiada wiedzę ogólną na temat budowy cząsteczkowej polimerów – K_W1

W4: zna i potrafi omówić diagramy fazowe polimerów – K_W1

W5: Zna podział metod przetwórstwa tworzyw sztucznych ze względu na dominujący proces oraz ze względu na kolejność w procesie technologicznym – K_W11

W6: Posiada ogólną wiedzę na temat procesu wytłaczania tworzyw sztucznych – K_W11.

W7: Posiada ogólną wiedzę na temat procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych – K_W11

W8: Rozumie zagadnienie recyklingu polimerowych materiałów postkonsumpcyjnych – K_W11

W9: Zna podstawowe grupy polimerów naturalnych, ich właściwości i zastosowania – KW03, K_W11.

W10: Wie czym są hydrożele polimerowe, jakie posiadają właściwości i gdzie są stosowane – K_W03.

W11: Potrafi wyjaśnić działanie systemów kontrolowanego uwalniania leków – K_W11.

W12: Wie jakimi właściwościami powinny charakteryzować się polimery stosowane w medycynie.

U1: Potrafi wyznaczyć wskaźnik szybkości płynięcia tworzyw termoplastycznych zgodnie z normą ISO – K_U04, K_W09.

U2: Potrafi wyznaczyć temperaturę mięknięcia polimeru w.g. Vicata – K_U04, K_W09.

U3: Potrafi wykonać proces termoformowania próżniowego i ocenić jakość uzyskanego wyrobu – K_U04, K_W09

U4: Potrafi wykonać badanie termokurczliwości folii opakowaniowych – K_U04, K_W09

U5: Potrafi zbadać kolorystykę tworzyw sztucznych i zinterpretować wyniki – K_U04, KW04

U6: Potrafi analizować i rozwiązywać problemy chemiczne i biologiczne w oparciu o zdobyta wiedzę – K_W01

U7: Umie wykorzystać podstawową wiedzę z zakresu nauk w badaniach materiałów biomedycznych – K_W03

U8: Stosuje podstawowe metody analityczne wykorzystywane w naukach chemicznych i biomedycznych oraz potrafi opracować wyniki eksperymentalne – K_W05

U9: Rozumie i ocenia zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka wybranej specjalizacji – K_W10

K1: - potrafi samodzielnie pracować i efektywnie organizować pracę – K_K01

K2: dostrzega problem i potrafi go rozwiązać – K_K04

K3: poprawnie formuje wnioski – K_K04

K4: potrafi systematycznie i sumiennie pracować – K_K01

K5:potrafi pracować w grupie – K_K02

Pojęcia podstawowe i terminologia dotycząca tworzyw sztucznych i ich przetwórstwa. Elementy fizykochemii polimerów w fazie skondensowanej. Podstawowe metody przetwórstwa tworzyw sztucznych. Zagadnienia związane z recyklingiem tworzyw sztucznych w strumieniu odpadów post-konsumpcyjnych. Podstawowe teoretyczne i praktyczne aspekty fizykochemicznych właściwości roztworów związków wielkocząsteczkowych (polimery neutralne i polielektrolity) takie jak lepkość dynamiczna, lepkość istotna i właściwości reologiczne.

Wykłady:

Wprowadzenie do nauki o tworzywach sztucznych, definicje i podstawowych pojęć. Elementy budowy molekularnej polimerów. Polimery a tworzywa sztuczne. Polimery naturalne - podział na grupy, właściwości, zastosowanie. Diagram fazowy i stany fizyczne polimerów. Przemiany fazowe polimerów termoplastycznych. Podstawowe pojęcia dotyczące przetwórstwa tworzyw sztucznych. Procesy wytłaczania i aparatura do ich realizacji. Procesy wtrysku i budowa wtryskarek. Elementy recyklingu tworzyw sztucznych. Hydrożele polimerowe. Systemy kontrolowanego uwalniania leków. Właściwości i zastosowanie polimerów naturalnych i syntetycznych w medycynie: sprzęt medyczny, implanty, materiały dla inżynierii tkankowej.

Laboratorium:

1. Wyznaczanie masowego wskaźnik szybkości płynięcia tworzyw termoplastycznych zgodnie z normą ISO.

2. Oznaczanie temperatury mięknięcia polimeru w.g. Vicata

3. Termoformowanie folii z tworzyw sztucznych

4. Badanie termokurczliwości folii opakowaniowych.

5. Badanie właściwości mechanicznych polimerowych materiałów medycznych.

6. Zastosowanie dializy do oczyszczania roztworów biopolimerów.

7. Badanie pęcznienia materiałów hydrożelowych w różnych środowiskach.

8. Otrzymywanie i badanie właściwości skrobi.

M. Rubinstein, R. H. Colby, Polymer Physics. Oxford 2003.

H. Galina, Fizykochemia polimerów. Rzeszów 1998

Rabek J. F., Współczesna wiedza o polimerach: wybrane zagadnienia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008.

Przygocki W. i Włochowicz A., Fizyka polimerów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.

Praca zbiorowa pod red. Z. Florjańczyka i S. Penczka, Chemia Polimerów, Oficyna Wydawnicza Polit. Warszawskiej, tom I: Warszawa 2001,t. II, Warszawa 2002, tom III, Warszawa 1998.

Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J., Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa 2000.

Szlezyngier W., Tworzywa sztuczne: chemia, technologia wytwarzania, właściwości, przetwórstwo, zastosowanie, t. i 2., FOSZE, Rzeszów 1998, t. 3, FOSZE, Rzeszów 1999.

J. Marciniak, Biomateriały, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.

S. Błażewicz, L. Stoch, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, Tom 4: Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza.

W1: Zna podstawowe pojęcia dotyczące tworzyw sztucznych – K_W01.

W2: Posiada wiedzę o poszczególnych grupach polimerów syntetycznych i naturalnych – K_W11.

W3: Posiada wiedzę ogólną na temat budowy cząsteczkowej polimerów – K_W1

W4: zna i potrafi omówić diagramy fazowe polimerów – K_W1

W5: Zna podział metod przetwórstwa tworzyw sztucznych ze względu na dominujący proces oraz ze względu na kolejność w procesie technologicznym – K_W11

W6: Posiada ogólną wiedzę na temat procesu wytłaczania tworzyw sztucznych – K_W11.

W7: Posiada ogólną wiedzę na temat procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych – K_W11

W8: Rozumie zagadnienie recyklingu polimerowych materiałów postkonsumpcyjnych – K_W11

W9: Zna podstawowe grupy polimerów naturalnych, ich właściwości i zastosowania – KW03, K_W11.

W10: Wie czym są hydrożele polimerowe, jakie posiadają właściwości i gdzie są stosowane – K_W03.

W11: Potrafi wyjaśnić działanie systemów kontrolowanego uwalniania leków – K_W11.

W12: Wie jakimi właściwościami powinny charakteryzować się polimery stosowane w medycynie.

U1: Potrafi wyznaczyć wskaźnik szybkości płynięcia tworzyw termoplastycznych zgodnie z normą ISO – K_U04, K_W09.

U2: Potrafi wyznaczyć temperaturę mięknięcia polimeru w.g. Vicata – K_U04, K_W09.

U3: Potrafi wykonać proces termoformowania próżniowego i ocenić jakość uzyskanego wyrobu – K_U04, K_W09

U4: Potrafi wykonać badanie termokurczliwości folii opakowaniowych – K_U04, K_W09

U5: Potrafi zbadać kolorystykę tworzyw sztucznych i zinterpretować wyniki – K_U04, KW04

U6: Potrafi analizować i rozwiązywać problemy chemiczne i biologiczne w oparciu o zdobyta wiedzę – K_W01

U7: Umie wykorzystać podstawową wiedzę z zakresu nauk w badaniach materiałów biomedycznych – K_W03

U8: Stosuje podstawowe metody analityczne wykorzystywane w naukach chemicznych i biomedycznych oraz potrafi opracować wyniki eksperymentalne – K_W05

U9: Rozumie i ocenia zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka wybranej specjalizacji – K_W10

K1: - potrafi samodzielnie pracować i efektywnie organizować pracę – K_K01

K2: dostrzega problem i potrafi go rozwiązać – K_K04

K3: poprawnie formuje wnioski – K_K04

K4: potrafi systematycznie i sumiennie pracować – K_K01

K5:potrafi pracować w grupie – K_K02

Wykłady: Ocena końcowa jest sumą punktów uzyskanych za egzaminy pisemne i ustne z cząstkowych ocen.

Ćwiczenia:

Laboratorium: Ocena końcowa jest sumą punktów (przeliczonych na ocenę z wszystkich laboratoriów) uzyskanych za wykonanie i poprawne opracowanie zadań eksperymentalnych