Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Chemia polimerów (blok specjalnościowy)

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0600-S2-SP/W-ChP Kod Erasmus / ISCED: 13.3 / (0531) Chemia
Nazwa przedmiotu: Chemia polimerów (blok specjalnościowy)
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty specjalnościowe - stacjonarne studia drugiego stopnia (S2)
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 16.00 LUB 12.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

chemia organiczna, chemia fizyczna

Całkowity nakład pracy studenta:

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: godziny kontaktowe przewidziane w planie studiów dla danego przedmiotu (suma godzin wszystkich form zajęć z przedmiotu), godziny konsultacji indywidualnych studenta/słuchacza/ uczestnika kursu: 120

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: 120

3. Czas wymagany do przygotowania się i do uczestnictwa w procesie oceniania (np. w egzaminach), 60

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


Efekty uczenia się - wiedza:

W1: zna historię i podstawowe pojęcia dotyczące polimerów - K_W01, K_W08

W2: zna reakcje polimeryzacji poliolefin, ich właściwości i zastosowanie K_W08

W3: Posiada wiedze na temat prowadzenia reakcji polimeryzacji w masie, w roztworze, w dyspersjach, na granicy faz,

W4: posiada wiedzę na temat równania Carothersa - K_W08

W5: posiada wiedzę o poszczególnych grupach polimerów z uwzględnieniem zastosowań komercyjnych - K_W08

W6: ma wiedzę na temat właściwości mechanicznych polimerów i wpływu różnych czynników na te właściwości K_W08

W7: ma wiedzę na temat badań dynamicznych polimerów K_W08

W8: zna zagadnienia związane z konfiguracyjną i konformacyjną izomerią polimerów – K_W01

W9: posiada wiedzę na temat zastosowanie metod WAXS i SAXS do badania nadmolekularnej struktury polimerów częściowo krystalicznych - K_W08

W10: zna modele struktury włókien syntetycznych - K_W08

W11: zna opis termodynamiczny stanu układu wysoko elastycznego – K_W08

W12: posiada wiedzę na temat przejść fazowych w polimerach – K_W01

W13: zna fenomenologię i metody pomiaru przejścia szklistego w polimerach – K_W08

W14: posiada podstawową wiedzę na temat dyfuzji w polimerach – K_W08

W15: posiada wiedzę dotyczącą zastosowania metod spektroskopowych do identyfikacji i charakteryzacji polimerów – K_W08

W16: posiada wiedzę dotyczącą zagadnienia morfologii polimerów semikrystalicznych – K_W08

W17: posiada wiedzę na temat kopolimeryzacji i kopolimerów – K_W08

W18: posiada wiedzę na temat kompozytów polimerowych – K_W08

W19: ma wiedzę na temat procesów degradacji w polimerach – K_W08

W20: zna polimery do zastosowań specjalnych – K_W08

W21: posiada wiedzę na temat reakcji otrzymywania, właściwości i zastosowania poli(chlorku winylu) i polistyrenu

W22: zna metody otrzymywania poliamidów i poliuretanów

W23: posiada wiedzę na temat reakcji otrzymywania, właściwości i zastosowania poliestrów



Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: potrafi przeprowadzić badania rozciągania, zginania, udarności, twardości, ścieralności polimerów. – K_U02

U2: potrafi zmierzyć temperaturę mięknienia polimerów metodą Vicata. – K_U02

U3: potrafi odczytać parametry termiczne próbek z krzywych termograwimetrycznych – K_U02

umie omówić różnice pomiędzy polimerami naturalnymi i syntetycznymi – K_U02

U3: Umie przeprowadzić reakcję polikondensacji kwasu adypinowego z glikolem etylenowym – K_U03, K_U05, K_U13

U4: potrafi zbadać kinetykę polimeryzacji wolnorodnikowej w roztworze – K_U03, K_U13

U5: Potrafi wykonać samodzielnie polimeryzację kationową N-winylokarbazolu – K_U03, K_U05, K_U13

U6: Umie zaplanować warunki i przeprowadzić proces elektropolimeryzacji – K_U03, K_U05, K_U13

U7: portafi wykonać syntezę poli(alkoholuwinylowego) i zbadać jej kinetykę – K_U03, K_U05, K_U20, K_U13

U8: Potrafi oznaczyć metodą DSC temperatury oraz entalpii przejść fazowych polimeru – K_U13, K_U20

U9: Potrafi wyznaczyć stałe K i n w równaniu Avramie'go metodą DSC – K_U13, K_U20

U10: Potrafi wyznaczyć dwójłomność włókien metodą mikroskopii polaryzacyjno-interferencyjnej – K_U13, K_U20


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: pracuje systematycznie i konsekwentnie

K2: potrafi pracować w grupie

K3: dostrzega problem i potrafi go rozwiązać – K_K05

K4: poprawnie formuje wnioski - K_K05



Metody dydaktyczne:

Wykład:

Wykład z prezentacjami multimedialnymi


Laboratorium:

Samodzielna praca laboratoryjna


Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna

Skrócony opis:

Pojęcia podstawowe i terminologia w polimerach. Mechanizmy i kinetyka polireakcji.Termodynamika procesów polireakcji.Ogólna charakterystyka polimerów syntetycznych i naturalnych.

Zastosowanie instrumentalnych metod badawczych do badania wybranych właściwości polimerów.

Wiedza dotycząca właściwości mechanicznych i termicznych polimerów.

Pełny opis:

Wykłady:

Układy homo i heterogeniczne, Polimeryzacja addycyjna w masie, rozpuszczalniku, suspensji i emulsji. Polireakcja stopniowa w masie, rozpuszczalniku, na granicy faz. Wytłaczanie reaktywne.

Omówienie poszczególnych grup polimerów z uwzględsnieniem zastosowań komercyjnych. Metody otrzymywania polietylenu i polipropyenu. Rodzaje polietylenu i polipropylenu. Sposoby otrzymywania poliamidów, poliuretanów i poliestrów.

Podobieństwa i różnice między polimerami syntetycznymi i naturalnymi. Charakterystyka podstawowych polimerów naturalnych i ich modyfikacja.

Zastosowanie metod instrumentalnych do badania stanów fizycznych polimeru i przemian fazowych I i II rodzaju. Procesy dyfuzji w polimerach. termodynamiczny opis stanu elastycznego. Termodynamiczny i kinetyczny opis procesu krystalizacji w polimerach. Przemiana szklista w polimerach – fenomenologia oraz konsekwencje. Wpływ parametrów strukturalnych polimeru na temperaturę przejścia szklistego.

Morfologia polimerów semikrystalicznych. Kopolimeryzacja i ko¬poimery. Kompozyty polimerowe. Procesy degradacji w polimerach (degradacja termiczna, fotochemiczna i biologiczna). Polimery do zastosowań specjalnych (w elektronice, medycynie, farmacji).

Zaawansowane techniki badania właściwości mechanicznych polimerów. Typy odkształceń, modele mechaniczne, krzywa naprężenie-odkształcenie, zginanie, udarność, relaksacja naprężeń, pełzanie, badania dynamiczne, twardość, ścieralność.

Laboratorium:

1. Otrzymywanie poliestrów liniowych. Polikondensacja kwasu adypinowego z glikolem etylenowym.

2. Badanie kinetyki polimeryzacji rodnikowej w roztworze.

3. Polimeryzacja kationowa N-winylokarbazolu.

4. Elektropolimeryzacja pirolu.

5. Badanie właściwości kauczuku

6. Oznaczanie udarności tworzyw polimerowych za pomocą aparatu Dynstat i młota Charpy

7. Oznaczanie wytrzymałości na zginanie za pomocą aparatu Dynstat

8. Oznaczanie temperatury mięknięcia polimeru za pomocą aparatu Vicata

9. Analiza termograwimetryczna polimeru

10. Oznaczanie właściwości wytrzymałościowych przy rozciąganiu

11. Właściwości mechaniczne gumy

12. Synteza poli(alkoholuwinylowego). Badanie kinetyki hydrolizy poli(octanuwinylu).

13. Identyfikacja polimerów i kopolimerów metodą spektroskopii w podczerwieni.

14. Oznaczanie metodą DSC temperatur przejść fazowych – zeszklenia, zimnej krystalizacji i topnienia (Tg, Tc, Tm) oraz entalpii przejść fazowych – zimnej krystalizacji i topnienia (DHc, DHm) w anionowo modyfikowanego poli(tereftalanie etylenowym).

15. Izotermiczna krystalizacja poli(tereftalanu etylenowego) ze stopu. Oznaczanie stałych K i n w równaniu Avramie'go metodą DSC.

16. Oznaczanie stopnia krystaliczności (X) polietylenu metodą szerokokątowej dyfrakcji rentgenowskiej oraz średniej wielkości krystalitów (Dhkl) w polietylenie na podstawie poszerzenie prążka dyfrakcyjnego.

17. Wpływ warunków krystalizacji na morfologię polimerów. Badanie wpływu temperatury i czasu stabilizacji termicznej na morfologię poliamidu-6 i poli(tereftalanu etylenowego) metodami DSC, WAXS oraz densytometryczną.

18. Oznaczanie dwójłomności (Dn) włókien metodą mikroskopii polaryzacyjno-interferencyjnej. Wpływ szybkości przędzenia włókien na wskaźnik orientacji (fo).Wpływ stopnia rozciągu włókien na wskaźnik orientacji (fo).

19. Oznaczanie współczynnika dyfuzji (D) związku niskocząsteczkowego (barwnika) we włóknach polimerowych.

Literatura:

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

2. Praca zbiorowa pod red. Z. Florjańczyka i S. Penczka, Chemia Polimerów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, tom I: Warszawa 2001,

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

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

5. Przygocki W., Metody fizyczne badań polimerów, PWN, Warszawa 1990.

6. Czerniawski T., Dzierża W., Właściwości mechaniczne i termiczne polimerów”, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, 2000

7. Bakar M., „Właściwości mechaniczne polimerów”, PTPS i Politechnika Radomska, Radom, 2009

8. Broniewski T., Iwasiewicz A., Kapko J., Płaczek W., „Metody badań i ocena własności tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa, 1970

9. Ferry J. D., „Lepkosprężystość polimerów”, WNT, Warszawa, 1970

10. Praca zbiorowa red. Kozłowski M., Podstawy recyklingu tworzyw sztucznych , Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1998

11. Porejko S., Fejgin J., Zakrzewski L., Chemia związków wielkocząsteczkowych, WNT, 1974

Metody i kryteria oceniania:

Wykłady: egzamin

Ćwiczenia: -

Laboratorium: zaliczenie na ocenę na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych i opracowań

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2017/18" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 65 godzin więcej informacji
Wykład, 55 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Halina Kaczmarek, Jacek Nowaczyk
Prowadzący grup: Halina Kaczmarek, Jolanta Kowalonek, Jacek Nowaczyk, Ewa Olewnik-Kruszkowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2018/19" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 65 godzin więcej informacji
Wykład, 55 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Halina Kaczmarek, Jacek Nowaczyk
Prowadzący grup: Halina Kaczmarek, Jolanta Kowalonek, Jacek Nowaczyk, Ewa Olewnik-Kruszkowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 75 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Halina Kaczmarek, Jolanta Kowalonek, Jacek Nowaczyk
Prowadzący grup: Magdalena Gierszewska, Halina Kaczmarek, Jolanta Kowalonek, Jacek Nowaczyk, Ewa Olewnik-Kruszkowska, Iwona Tarach
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie lub ocena
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.