Рабочая программа дисциплины «Механика полимеров» для специальности 240502 – «Технология пластических масс и эластомеров»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета ЭХТ

_________ проф.

"_____"____________ 2005 г.

Рабочая программа

дисциплины

«Механика полимеров»

для специальности 240502 – «Технология пластических масс и эластомеров»

направление 240500 – «Химия высокомолекулярных соединений»

Программа рассмотрена

на заседании кафедры ТПП протокол № от ”____”____________2005 г.

Заведующий кафедрой, проф. __________________________

на заседании методической комиссии по образованию в области экологии и химической технологии, протокол № от ”____”________________ 2005 г.

Председатель методической комиссии, доц. ______________

Воронеж 2005 г.

Цели и задачи дисциплины.

Основная цель преподаваемой дисциплины - ознакомление студентов с особенностями механического поведения пластмасс, каучуков, композиций на их основе, резин в условиях переработки и применения, анализ методов механических испытаний образцов, а также расширение знаний студентов о специфическом механическом поведении полимерных систем в сравнении с традиционными низкомолекулярными конструкционными материалами.

Задачи дисциплины - приобретение навыков использования знаний, полученных при изучении дисциплины в практической технологии, в выборе видов и прогнозирование работы полимерных изделий, в обосновании теоретических и практических подходов к методам испытания полимеров, их композиций и изделий.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Студент должен знать: основные понятия, определения и сведения о механических свойствах (поведении материалов) полимерных систем, параметрах их описания в условиях переработки и эксплуатации, изменения механических свойств полимеров при изменении их молекулярно массовых характеристик; температуры; физических состояний; наполнении; сшивании (вулканизации; пластификации; а также освоить теоретические основы и практические принципы испытания пластиков, каучуков, их композиций и вулканизаторов.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Вид занятий	Семестр 7
Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия -  лекции -  лабораторные работы (ЛР) -  практические и/или др. занятия (ПР) Самостоятельная работа -  проработка конспекта лекций -  изучение лекционных материалов по учебникам -  подготовка к лабораторным и практическим занятиям -  подготовка к контрольным работам Виды итогового контроля Дисциплина входит в цикл ОПД	136 68 34 34 - 68 20 20 18 10 Зачет, экзамен

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.

Разделы дисциплины	Количество часов семестр
лекции	ЛР
1.Введение. Общие сведения и различия в механических свойствах эластомеров и пластмасс.	4	4
2. Прочность полимеров, ее характеристики и зависимость от различных факторов	10	12
3. Деформационные свойства полимеров в различных физических состояниях.	4	4
4. Долговечность полимеров, сопротивление раздиру резин, твердость, эластичность полимеров	4	4
5. Истирание полимеров	3	4
6. Реологические свойства полимеров и методы их изучения	4	4
7. Усиление, вулканизация – отверждение и пластификация полимеров.	5	2
Итого:	34	34

4.2. Содержание разделов дисциплины.

Введение. Общие сведения о свойствах полимерах.

Отличие полимеров по свойствам - от низкомолекулярных соединений и общие сведения о релаксационном поведении ВМС. Механическая модель описания поведения полимеров Максвелла. Механическая модель поведения полимеров Кельвина-Фогта.

Кривые деформации «удлинение-время» моделей Максвелла и Кельвина-Фогта.

2. Прочность полимеров, ее характеристики и зависимость от различных факторов

Механические свойства полимеров. Прочность, степень деформирования. Истинная и условная прочность, их взаимосвязь (математически) в полимерах. Примеры. Деформационные кривые в технологии резины. Упрощенное представление о деформации эластомеров. Модуль при растяжении (сжатии). Особенности деформирования пластмасс. Примеры. Общие выводы (резюме) по показателям прочности. Прочность полимеров при различных температурах. Общие сведения. Зависимость прочности от температуры, ММ и ММР. Виды микродефектов структуры и их влияние на прочность полимеров. Виды макродефектов структуры и их влияние на прочность полимеров.

3.Деформационные свойства полимеров в различных физических состояниях.

Хрупкое состояние полимеров Квазихрупкое состояние полимеров. Вынужденно-эластическое состояние полимеров. Высокоэластическое состояние полимеров. Вязкотекучее состояние полимеров.

4. Долговечность полимеров, сопротивление раздиру резин, твердость, эластичность полимеров

Динамическое нагружение полимеров. Гистерезис. Роль гистерезисных явлений в технике. Основные параметры динамических свойств полимеров. Влияние различных факторов на динамические свойства полимеров. Эластичность резин и ударный изгиб пластмасс. Сопротивление резины раздиру. Общие сведения. Механизмы раздира: гладкий, шероховатый, уэловатый. Общие сведения о твердости резин и пластмасс. Методы определения твердости резин. Методы определения твердости пластмасс.

5. Истирание полимеров

Общие сведения об истирании полимеров. Оценка истирания на практике. Механизм истирания полимеров.

6. Реологические свойства полимеров и методы их изучения

Основные деформационные свойства полимерных композиций (скорость и напряжение сдвига и т. д.). Вязкость композиций и влияние на нее различных факторов. Методы изучения пластических свойств полимеров. Общие принципы. Определение пластичности, вязкости по Муни, литьевых свойств на НИРТ полимерных систем

7. Усиление, вулканизация – отверждение и пластификация полимеров.

Усиление полимеров и изменение их свойств. Вулканизация эластомеров и отверждение пластиков и изменение их свойств Пластификация полимеров, в т. ч. технологии полимеров.

5. Лабораторный практикум.

№ п/п	Номер раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Часы
1	1,4	Определение твердости и эластичности пластмасс, каучуков и резин	4
2	2	Получение кривых «напряжение деформация» пластиков и резин. Расчет модулей при растяжении.	4
3	2	Определение предела прочности, предела текучести, модуля упругости пластмасс при растяжении и сжатии.	6
4	2	Определение предела прочности и модуля упругости пластмасс при изгибе	2
5	3	Сравнение деформационных кривых полимеров в хрупком (пластмасс), высокоэластическом (резин) и упруго-вязком (каучуки) состояниях.	4
6	4	Определение динамических свойств полимеров и сопротивления раздиру резин	4
7	5	Определение истирания полимеров	4
8	6	Изучение вязкости по Муни каучуков и индекса расплава полимеров	4
9	7	Сравнение прочности наполненных, пластифицированных полимеров	2
		Всего	34

6. Формы и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля.

6.1. Текущий контроль. Защита лабораторных работ, контрольные опросы по изученному материалу.

6.2. Промежуточный контроль - производится в соответствии с АИЕ «Рейтинг».

6.3. Итоговый контроль. Зачет и экзамен (7 семестр).

Вопросы к зачету по дисциплине.

1.Общие сведения и различия в свойствах пластических масс и резин (каучуков)

2.Кривые деформации «удлинение-время» моделей Максвелла и Кельвина-Фогта

3.Механические свойства полимеров. Степень деформирования.

4.Прочность полимеров при различных температурах. Общие сведения.

5.Зависимость прочности от температуры, ММ и ММР

6.Долговечность полимеров и влияние на нее различных факторов.

7.Общие сведения о твердости резины и пластмасс.

8.Динамическое нагружение полимеров. Гистерезис.

9.Эластичность резин и ударный изгиб пластмасс.

10.Общие сведения об истирании полимеров.

11.Методы изучения пластических свойств полимеров. Общие принципы.

12.Усиление полимеров и изменение их свойств

13Вулканизация эластомеров и отверждение пластиков и изменение их свойств

14Пластификация полимеров, в технологии полимеров.

Вопросы к экзамену по дисциплине.

Общие сведения и различия в свойствах пластических масс и резин (каучуков) Отличие полимеров по свойствам - от низкомолекулярных соединений и общие сведения о релаксационном поведении ВМС. Механическая модель деформационного поведения полимеров Максвелла. Механическая модель деформационного поведения полимеров Кельвина-Фогта. Кривые деформации «удлинение-время» моделей Максвелла и Кельвина-Фогта. Механические свойства полимеров. Прочность. Механические свойства полимеров. Степень деформирования. Истинная и условная прочность, их взаимосвязь (математически) в полимерах. Примеры. Деформационные кривые в технологии резины. Упрощенное представление о деформации эластомеров. Модуль при растяжении (сжатии). Особенности деформирования пластмасс. Примеры. Общие выводы (резюме) по характеристикам показателей прочности. Прочность полимеров при различных температурах. Общие сведения. Зависимость прочности от температуры, ММ и ММР Виды микродефектов структуры и их влияние на прочность полимеров. Виды макродефектов структуры и их влияние на прочность полимеров. Хрупкое состояние полимеров Квазихрупкое состояние полимеров. Вынужденно-эластическое состояние полимеров. Высокоэластическое состояние полимеров. Вязкотекучее состояние полимеров. Долговечность полимеров и влияние на нее различных факторов. Сопротивление резины раздиру. Общие сведения. Механизмы раздира: гладкий, шероховатый, уэловатый. Общие сведения о твердости резины и пластмасс. Методы определения твердости резин Методы определения твердости пластмасс. Динамическое нагружение полимеров. Гистерезис. Роль гистерезисных явлений в технике Основные параметры динамических свойств полимеров. Влияние различных факторов на динамические свойства полимеров. Эластичность резин и ударный изгиб пластмасс. Общие сведения об истирании полимеров. Оценка истирания на практике. Механизм истирания полимеров. Основные деформационные свойства полимерных композиций (скорость и напряжение сдвига и т. д.) Вязкость композиций и влияние на нее различных факторов. Методы изучения пластических свойств полимеров. Общие принципы. Определение пластичности, вязкости по Муни, литьевых свойств на НИРТ полимерных систем Усиление полимеров и изменение их свойств Вулканизация эластомеров и отверждение пластиков и изменение их свойств

42.Пластификация полимеров, в технологии полимеров.

7. Учебно - методическое обеспечение дисциплины.

7.1. Основная литература.

Шутилин пособие по свойствам и применению эластомеров. Воронеж.:ВГТА.2004.871с. . Ярцев механика пластмасс. Как прогнозируют работоспособность? - М.: Химия, 19с Шутилин основы переработки эластомеров. Воронеж:ВГТА.1995.68с. Гуль. В.Е., Кулезнев и механические свойства полимеров. - М.: Высшая школа, 19с. Молотков эксплуатационных свойств полимерных материалов. - Минск: Высшая школа, 19с.

7.2. Дополнительная литература.

1.  Шутилин основы переработки эластомеров. Воронеж.: ВГТА.1995.68 с.

2.  Практикум по полимерному материаловедению / Под ред. . - М.: Химия, 198с.

3.  . Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов. - Л: Химия, с.

4.  Журналы «Каучук и резина», « Пластические массы».

7.3. Методические материалы преподавателю:

Журналы «Каучук и резина», «Пластические массы». Труды научно-технических конференций, г Практикум по химии и физике полимеров: Учеб. изд./ и др.; под ред. . - М.: Химия.1990.

7.4. Обучающие, контролирующие, расчетные, компьютерные программы и др. средства освоения дисциплины (не предусмотрены).

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 655100 «Химическая технология высокомолекулярных соединений и полимерных материалов», подготовки дипломированного специалиста по специальности 240502 - «Технология переработки пластических масс и эластомеров».

Программу составил , проф.