Fizykochemia i recykling polimerów

Podstawowa wiedza z zakresu chemii ogólnej, organicznej i fizycznej

przedmiot fakultatywny

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 80 godz.

wykład: 20 godz.

laboratorium: 40 godz.

konsultacje: 20 godz. .

2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta/słuchacza/uczestnika kursu: 50 godz.,

3. Czas wymagany do przygotowania się do uczestnictwa w procesie oceniania (np. w egzaminach): 25 godz.,

Sumaryczny nakład pracy: 155 godz.

W1: Zna pojęcie krystaliczności polimerów i potrafi się nim posługiwać – K_W03

W2: Zna podstawowe struktury krystaliczne występujące w polimerach – K_W03

W3: Ma wiedzę na temat metod pomiaru stopnia krystaliczności polimerów – K_W03

W4: Zna podstawy teoretyczne procesu wtryskiwania i budowę maszyn wtryskowych – K_W03

W5: Zna podstawy teoretyczne procesu wytłaczania i budowę wytłaczarki ślimakowej – K_W03

W6: Zna wpływ typowych dodatków do polimerów na ich właściwości mechaniczne – K_W02

W7: Ma wiedzę na temat recyklingu polimerowych odpadów pokonsumpcyjnych – K_W02

U1: Potrafi wyznaczyć stopień krystaliczności polimeru różnymi metodami – K_U05.

U2: Umie wyznaczyć wilgotność polimeru metodą wagową – K_U05.

U3: Potrafi wykonać podstawowe operacje w procesie recyklingu polimerów – K_U11

U4: potrafi przeprowadzić badania właściwości fizykochemicznych polimerów – K_U11

K1: potrafi wyciągać odpowiednie wnioski z przeprowadzonych doświadczeń - K_K05

K2: potrafi pracować w grupie – K_K02

K3: potrafi planować eksperyment – K_K05

Wykład:

Wykład z prezentacjami multimedialnymi,

Laboratorium:

Samodzielna praca laboratoryjna.

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z podstawowymi właściwościami fizykochemicznymi polimerów w fazie skondensowanej i metodami ich badania. Ponadto przedmiot zawiera treści związane z problematyką recyklingu polimerów.

Wykład:

W ramach wykładu student zapozna się z podstawowymi informacjami dotyczącymi wpływu budowy chemicznej łańcucha polimerowego na właściwości fizykochemiczne w fazie skondensowanej. Wykład obejmuje zagadnienia związane z opisem stanów fizycznych polimerów, opis fenomenologiczny stanu szklistego i krystalicznego polimerów. Pojęcie stopnia krystaliczności polimerów, przegląd najważniejszych układów krystalicznych w polimerach. Metody oznaczania stopnia krystaliczności polimerów częściowo krystalicznych. Wpływ stopnia krystaliczności polimeru na jego właściwości chemiczne i fizyczne. Podstawy densytometrii polimerów. Związek gęstości polimeru częściowo krystalicznego z jego stopniem krystaliczności. Zastosowanie metod WAXS i SAXS do badania struktury polimerów częściowo krystalicznych. Podstawy analizy termicznej polimerów ze szczególnym uwzględnieniem metody DSC. Omówione będę również podstawowe zagadnienia dotyczące recyklingu polimerów w tym uwarunkowania prawne i technologia procesów recyklingu.

Laboratorium:

Przewiduje samodzielne wykonanie przez studenta szeregu ćwiczeń z zakresu recyklingu PET i poliolefin, jak również badania wybranych właściwości fizykochemicznych polimerów. Zastosowanie metody DSC do badania właściwości fizycznych i przetwórczych polimerów: oznaczanie temperatur i entalpii przejść fazowych w polimerach amorficznych i częściowo krystalicznych, badania procesu krystalizacji polimerów w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych. Badania mikroskopowe morfologii polimerów oraz wpływu warunków termicznych na wielkość i szybkość wzrostu krystalitów polimerowych.

Literatura podstawowa:

1. Broniewski T, Iwasiewicz A., i inni, „Metody badań i ocena własności tworzyw sztucznych”.

2. Leslie H. Speling; Introduction to physical polymer science; John Wiley & Sons, Inc. New York 2001.

3. John W. Nicholson; The chemistry of polymers; The Royal Society of Chemistry London 1997.

Literatura uzupełniająca:

1. Narębska A., Podstawy chemii i fizykochemii polimerów, Uniwersytet Mikołaja Kopernik, Toruń, 1984

2. Kozłowski M., Podstawy recyklingu tworzyw sztucznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1998.

W1: Zna pojęcie krystaliczności polimerów i potrafi się nim posługiwać – K_W03

W2: Zna podstawowe struktury krystaliczne występujące w polimerach – K_W03

W3: Ma wiedzę na temat metod pomiaru stopnia krystaliczności polimerów – K_W03

W4: Zna podstawy teoretyczne procesu wtryskiwania i budowę maszyn wtryskowych – K_W03

W5: Zna podstawy teoretyczne procesu wytłaczania i budowę wytłaczarki ślimakowej – K_W03

W6: Zna wpływ typowych dodatków do polimerów na ich właściwości mechaniczne – K_W02

W7: Ma wiedzę na temat recyklingu polimerowych odpadów pokonsumpcyjnych – K_W02

U1: Potrafi wyznaczyć stopień krystaliczności polimeru różnymi metodami – K_U05.

U2: Umie wyznaczyć wilgotność polimeru metodą wagową – K_U05.

U3: Potrafi wykonać podstawowe operacje w procesie recyklingu polimerów – K_U11

U4: potrafi przeprowadzić badania właściwości fizykochemicznych polimerów – K_U11

K1: potrafi wyciągać odpowiednie wnioski z przeprowadzonych doświadczeń - K_K05

K2: potrafi pracować w grupie – K_K02

K3: potrafi planować eksperyment – K_K05

Metody oceniania:

- wykład: egzamin pisemny lub ustny - W1-W8

- laboratorium: zaliczenie na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych i opracowań – U1-U4, ocena ciągła studenta w czasie zajęć – K1-K3

Kryteria oceniania:

ndst – 0-49 pkt (0-49%)

dst - 50-60 pkt (50 - 60%)

dst plus- 61-65 pkt (61 - 65%)

db- 66-75 pkt (66 - 75%)

db plus- 76-80 pkt (76 - 80%)

bdb- 81-100 pkt (81-100%)

Nie dotyczy