C4120 Macromolecular Chemistry

Faculty of Science
Autumn 2006
Extent and Intensity
2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium).
Teacher(s)
prof. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D. (lecturer)
Guaranteed by
prof. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D.
Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Contact Person: prof. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D.
Timetable
Mon 9:00–10:50 01006
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
there are 38 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
Introduction in macromolecular chemistry. Polymer chemistry and physics. Structure and nomenclature of polymers. Natural and synthetic polymers. Molecular weight and distribution of macromolecules. Relations of polymers structure and their properties. Therodynamic conditions for originating macromolecules. Reaction kinetics and preparation mechanisms. Polycondensation, polyaddition. Radical and ionic chain polymerizations. Coordination polymerization. Chemical reactions on polymers. Some industrial polymers from the viewpoint of their production, properties and application fields. Rheology and polymer transformations. Polymer degradation and stabilization. Composite materials with polymerix matrix.
Syllabus (in Czech)
  • 1. Úvod, základní pojmy, historie, nomenklatura polymerů, směry ve vývoji makromolekulární chemie, podmínky pro vznik makromolekuly, konstituce, konfigurace a konformace polymerů. 2. Charakteristické vlastnosti makromolekulárních látek, číselně a hmotnostně střední molekulová hmotnost, polymerizační stupeň, distribuční křivka, metody měření molekulových hmotností polymerů. 3. Termické chování polymerů, teplota skelného přechodu, fyzikální a skupenské stavy, viskoelasticita, morfologie polymerů, amorfní a krystalické fáze a metody jejich stanovení. 4. Syntéza makromolekulárních látek, podmínky vzniku makromolekuly, funkčnost monomerů, základní charakteristiky stupňových a řetězových polymerizací, jejich odlišnosti, příklady typických zástupců polymerizačních reakcí. 5. Polykondenzace, mechanismus, destrukční procesy, končení řetězce, distibuční křivky, kinetika polykondenzace, rovnováhy, odstraňování nízkomolekulárních produktů, polykondenzace v roztoku, v tavenině a mezifázová polykondenzace, polykondenzace vícefunkčních látek. 6. Polymery připravované polykondenzací: polyestery, polyamidy, fenol- a močovino- formaldehydové pryskyřice, polysiloxany, polyamidy (postup výroby, vlastnosti a aplikace). Polyadice, mechanismus, charakteristické znaky, polymery připravované polyadicí: polyurethany, epoxidové pryskyřice. 7. Radikálové polymerizace, mechanismus, iniciace, propagace, terminace, přenosové reakce, inhibitory a retardéry, kinetika radikálové polymerizace, polymerizace do vyšších konverzí, gelový efekt, skelný efekt, kopolymerizace. 8. Způsoby provádění řetězových polymerizací: bloková, roztoková, suspenzní a emulzní polymerizace. 9. Kationtová a aniontová polymerizace, iniciátory, růst řetězce, terminace a přenos, živé polymery, příklady iontových reakcí, iontové kopolymerizace, koordinační stereospecifické polymerizace. Ziegler-Nattovy katalyzátory. 10. Polymery připravované stupňovou polymerizací: polyethylen, polypropylen, polystyren, polyvinylchlorid, polytetrafluoroethylen, polyvinylalkohol, polyvinylacetát, polymethylmethakrylát, polyakrylonitril, polyethery, polybutadienový a polyisoprenový kaučuk (postup výroby, vlastnosti a aplikace). 11. Kopolymery: butadien-styrenový kaučuk, butadienakrylonitrilový kaučuk, houževnatý polystyren, kopolymery styren-akrylonitryl, ABS, (postup výroby, vlastnosti a aplikace). 12. Přírodní polymery: polynukleotidy, polysacharidy celulosa, škrob, hemicelulosy, lignin, polypreny přírodní kaučuk, gutaperča, polypeptidy typy bílkovin. 13. Speciální polymery, tepelně odolné polymery, elektrovodivé polymery, polymery využívané v lékařství, dendrimery, perspektiva využití polymerů. 14. Surovinové zdroje monomerů, zpracování ropy, zemního plynu a uhlí, příprava základních monomerů.
Literature
  • I.Prokopová, Makromolekulární chemie, VSCHT Praha, 2004.
  • M.-P. Stevens, Polymer Chemistry: An Introduction, Oxford University Press 1999.
  • L. Mleziva, J. Kálal, Základy makromolekulární chemie. SNTL/Alfa, 1986.
  • M. Kučera, Makromolekulární chemie. Synthesa makromolekul, VUTIUM,VUT Brno 1999.
  • H.-G. Elias, An Introduction to Polymer Science, Weinheim 1997.
  • P. Munk, Introduction to Macromolecular Science, John Wiley&Sons, 1989.
Assessment methods (in Czech)
přednáška, písemná a ústní zkouška
Language of instruction
Czech
Follow-Up Courses
Further Comments
The course is taught annually.
The course is also listed under the following terms Autumn 2007 - for the purpose of the accreditation, Spring 2000, Autumn 2010 - only for the accreditation, Spring 2001, Spring 2002, Spring 2003, Spring 2004, Spring 2005, Spring 2006, Autumn 2007, Autumn 2008, Autumn 2009, Autumn 2010, Autumn 2011, Autumn 2011 - acreditation, Autumn 2012, Autumn 2013, Autumn 2014, Autumn 2015, Autumn 2016, autumn 2017, Autumn 2018, Autumn 2019, Autumn 2020, autumn 2021, Autumn 2022, Autumn 2023, Autumn 2024.
  • Enrolment Statistics (Autumn 2006, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2006/C4120