Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Chemia polimerów
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Gabriel Rokicki; prof. dr hab. Zbigniew Florjańczyk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład45h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
chemia organiczna (i technologia chemiczna)
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Na przedmiot składa się wykład oraz seminarium. Celem przedmiotu jest poznanie podstawowych typów reakcji prowadzących do powstania związków wielkocząsteczkowych ze szczególnym uwzględnieniem uwarunkowań termodynamicznych, mechanizmów i kinetyki oraz praktycznych metod ich realizacji. Wykład obejmuje dwa podstawowe nurty. Pierwszy z nich to procesy polireakcji stopniowej (polikondensacji, poliaddycji), a drugi to polireakcje łańcuchowe (polimeryzacja rodnikowa, jonowa i koordynacyjna). W wykładzie uwzględnione zostały również polireakcje monomerów wielofunkcyjnych prowadzące do produktów dendrytycznych, hiperrozgałęzionych i usieciowanych. Celem seminarium jest zapoznanie studenta z nowoczesnymi polimerami oraz procesami ich wytwarzania, przetwórstwa i aplikacji. Studenci mają za zadanie przygotowanie prezentacji i przedstawienie jej w formie seminaryjnej.
Treści kształcenia:
Wykład: POLIREAKCJE ŁAŃCUCHOWE: Ogólna charakterystyka polireakcji łańcuchowej (reakcje elementarne; reakcje monomerów i centrów aktywnych; termodynamika - temperatury graniczne, struktura monomeru a funkcje termodynamiczne); Polimeryzacja rodnikowa (podstawowe właściwości i reakcje wolnych rodników; metody generowania wolnych rodników w układach polimeryzacyjnych; czynniki decydujące o szybkości i efektywności reakcji rodników z monomerem; propagacja - regio i sterechemia wzrostu łańcucha; szybkość homopropagacji i ko propagacji; skale reaktywności monomerów; mechanizm zakończania i przenoszenia łańcucha; metody prowadzenia polimeryzacji rodnikowej); Polimeryzacja anionowa (struktura centrów aktywnych i równowagi jonowe. typowe inicjatory; ogólna strategia w badaniach polimeryzacji żyjącej; reakcje zakończania i przenoszenia łańcucha; metody syntezy polimerów blokowych via "polimery żyjące"); Polimeryzacja kationowa (charakterystyka inicjatorów (kwasy Bronsteda i Lewisa) i mechanizm inicjowania; podstawowe cechy polimeryzacji monomerów winylowych i heterocyklicznych (typowe reakcje elementarne, procesy izomeryzacji i makrocyklizacji)); Polimeryzacja koordynacyjna (ogólny schemat procesu; charakterystyka procesów katalizowanych przez pochodne metali grup głównych i przejściowych; typowe przykłady procesów o dużym znaczeniu praktycznym (niskociśnieniowa polimeryzacja olefin, polimeryzacja tlenków olefin)). POLIREAKCJE STOPNIOWE: Polikondensacja - pojęcia podstawowe (porównanie polireakcji stopniowych i łańcuchowych; nomenklatura polimerów kondensacyjnych; reaktywność grup funkcyjnych monomerów i oligomerów; reakcje konkurencyjne: cyklizacja, reakcje wymiany); Termodynamika i kinetyka polireakcji stopniowych (polireakcje o małej wartości stałej równowagi; polireakcje katalizowane "zewnętrznie" i "wewnętrznie"); Średnia masa cząsteczkowa i rozrzut mas cząsteczkowych polimerów kondensacyjnych (porównanie średniej masy cząsteczkowej polimerów otrzymywanych na drodze polireakcji stopniowych i łańcuchowych; sposoby regulacji masy cząsteczkowej; wpływ metody syntezy na rozrzut mas cząsteczkowych na przykładzie żywic epoksydowych); Sposoby prowadzenia polireakcji stopniowych (porównanie metod w stopie, w rozpuszczalniku, na granicy faz (ciecz-ciecz, ciało stałe-ciecz, gaz-ciecz), w ciele stałym na wybranych przykładach; polikondensacja nierównowagowa); Kopolikondensacja (mikro- i makroskład kopolikondensatów, temperatura izokine¬tyczna - metody wyznaczania; kopolikondensaty naturalne - sposoby otrzymywania, metoda Merrifielda); Polireakcje monomerów wielofunkcyjnych (polimery kaskadowe; dendrymery spontaniczne i zdefiniowane – przykłady zastosowań; wzajemnie przenikające się sieci polimerowe (IPN); tłoczywa i produkty usieciowane - punkt żelowania, wyznaczanie krytycznego stopnia postępu reakcji PC; podstawowe typy procesów sieciowania żywic termo- i chemoreaktywnych; przetwórstwo reaktywne polimerów na przykładzie żywic epoksydowych i poliuretanowych).
Metody oceny:
na podstawie przygotowanej prezentacji i testu
Egzamin:
Literatura:
1. Chemia polimerów tom 1 i 2, praca zbiorowa pod redakcją Z. Florjańczyka, S. Penczka: OWPW 1995-97. 2. M.P. Stevens: Wprowadzenie do chemii polimerów, PWN 1983 3. G. Odian, Principles of Polymerization, McGraw-Hill Book Company, New York 1988.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01
zna podstawowe rodzaje polireakcji łańcuchowych i stopniowych prowadzących do liniowych, rozgałęzionych i usieciowanych związków wielkocząsteczkowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02, K_W03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W01
Efekt W02
zna metody prowadzenia polireakcji łańcuchowych i stopniowych oraz wpływ warunków reakcji na przebieg polimeryzacji łańcuchowej i polikondensacji
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02, K_W04
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01
posiada umiejętność korzystania ze źródeł literaturowych oraz zasobów internetowych dotyczących rozwiązywanego zadania
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01, T2A_U01, T2A_U02, T2A_U05
Efekt U02
potrafi w sposób popularny przedstawić najnowsze osiągnięcia w zakresie polimeryzacji i polikondensacji
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01, T2A_U01, T2A_U02, T2A_U05

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K01
rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się, potrafi realizować proces samokształcenia
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K01