PřF:C6815 Struktura a vlast. polymerů - Informace o předmětu
C6815 Struktura a vlastnosti polymerů
Přírodovědecká fakultajaro 2006
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
- Vyučující
- prof. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D. (přednášející)
- Garance
- prof. RNDr. Milan Potáček, CSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Milan Potáček, CSc. - Předpoklady
- C4120 Makromolekulární chemie
Základy organické, fyzikální a makromolekulární chemie. - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- předmět má 11 mateřských oborů, zobrazit
- Cíle předmětu
- Přednáška seznamuje s možnými strukturami polymerů a metodami jejich určení a odrazem struktury ve fyzikálních a užitných vlastnostech a jejich stanovení.
- Osnova
- 1. Úvod do studia předmětu; Struktura a vlastnostnosti polymerů. Vznik polymerů, zvláštnosti jejich struktury, strukturní proměnné. Molekulární a mezimolekulární vazby. Vlastnosti polymerů. Formy vztahů mezi vlastnostmi a strukturou. Nomenklatura polymerů. 2. Molekulová hmotnost. Metody stanovení molekulové hmotnosti: viskozimetrie, sedimentační rovnováha, gelová permeační chromatografie, rozptyl světla, osmometrie, chemické metody. Vliv molekulových hmotností na vlastnosti polymerů. 3. Polydisperzita makromolekulárních soustav. Diferenciální a integrální distribuční křivky. Teoretický tvar distribučních křivek. Metody stanovení distribučních křivek. Průměry molekulové hmotnosti a metody stanovení. Distribuce a vlastnosti polymerů. 4. Konstituce polymerů. Konstituční a stavební jednotka. Spojování stavebních jednotek Polymery lineární, rozvětvené, zesítěné. Kopolymery alternující, statistické, blokové, roubované. Konfigurace polymerů. Konfigurační symetrie - ataktické a stereoregulární struktury. Metody stanovení konstituce a konfigurace polymerů. 5. Konfigurace a konformace polymerního řetězce. Primární vazby, valenční úhly. Trans a gauche konformace rotačních izomerů. Statistické klubko. Distribuce vzdálenosti konců volně skloubeného řetězce. Způsoby stanovení rozměrů klubka. Vliv struktury na rozměry statistického klubka. 6. Roztoky polymerů. Ideální roztok. Odchylky polymerních roztoků od ideálního chování. Floryho-Hugginsova rovnice. Aplikace Flory Hugginsovy rovnice při chování roztoků polymerů. Meze platnosti a novější přístupy. 7. Fyzikální stavy polymerů. Plastický, kaučukový, krystalický, sklovitý stav. Fázové přechody; teplota tání, skelného přechodu a tečení. Vliv strukturních faktorů na teplotu Tg a Tm. Účinek změkčovadel. Metody stanovení Tg a Tm. Viskoelastický stav polymerů. Vlastnosti a chování polymerů ve viskoelastickém a ve sklovitém stavu. 8. Polymery v krystalické fázi. Krystalická fáze, krystalové mřížky a uspořádanost. Podmínky vzniku krystalické fáze, Vlivy struktury. Krystalisace z taveniny, z roztoku. Popis kinetiky krystalisace. Metody studia krystalické fáze. Nadmolekulární struktura a morfologie polymerů. Krystalinita. Vztah mezi stupněm krystalinity, strukturou, a vlastnostmi polymeru. Metody studia nadmolekulární struktury. 9. Polymerní sítě. Způsoby výstavby sítí. Nahodilé síťování lineárních polymerů. Bod gelace, změny molekulové hmotnosti před bodem gelace. Závislost obsahu solu na stupni zesítění. Gely. Popis struktury sítí. Metody analysy sítí. Elasticita sítí. 10. Přehled nejčastěji užívaných syntetických polymerních materiálů. Rozdělení, struktura, vlastnosti. Oblasti aplikace synthetických polymerních materiálů. Zajištění potřeb aplikace výběrem či úpravou struktury. 11. Struktura a vlastnosti přírodních polymerů. Přehled struktury a vlastností základních představitelů biopolymerů: polypreny, polysacharidy, proteiny, polynukleotidy. Zvláštnosti struktury přírodních polymerů. 12. Změny struktury při stárnutí a zpracování polymerů. Termická, termooxidační, fotooxidační, jiné destrukce makromolekul. Změny chemické struktury: depolymerace, degradace, síťování. Vliv na fyzikálně mechanické vlastností. Praktické důsledky. Problémy likvidace plastů. 13. Kombinační přístup při hodnocení struktury a vlastností plastů. Příklady z praktické činnosti výzkumných pracovišť. 14. Souhrn předmětu a doplňky o to co se nevešlo do schematu. Závěrečná diskuse.
- Literatura
- H.-G. Elias, An Introduction to Polymer Science, Weinheim 1997
- J. Pouchly, Fyzikalni chemie makromolekularnich a koloidnich soustav, VSCHT Praha, 1998
- L. Mleziva, J Kalal, Zaklady makromolekularni chemie. SNTL/Alfa, 1986
- P. Munk, Introduction to Macromolecular Science, John Wiley&Sons, 1989
- Metody hodnocení
- Přednáška s praktickými ukázkami.
- Další komentáře
- Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
- Statistika zápisu (jaro 2006, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2006/C6815