Рабочая программа по дисциплине «Основы физико-химии полимеров»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________

«_____» ___________2006 г.

рабочая программа

По дисциплине Основы физико-химии полимеров

По направлению __________________________________________

По специальности 150601.65 – Материаловедение и технология новых материалов

Факультет принтмедиа технологий

Кафедра «Химии»

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
Федеральный	Национально-региональный (вузовский)	Элективный
ЕН. В.03	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
Общие математические и естественнонаучные дисциплины			х
Общепрофессиональные дисциплины
Специальные дисциплины
Дисциплины специализации

Форма обучения	курс	семестр	Трудоемкость дисциплины в часах	Форма итогового контроля
Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа
Очная	3	5	100	51	17		34			49	зачет
Очно-заочная	3	5	100	34	17		17			66	зачет
Заочная											зачет

Москва — 2006 г.

Составитель: __________

Рецензенты: ___________________________________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Химии»

(дата) __________________, протокол № ________.

Зав. кафедрой ____________________//

Одобрена Советом факультета полиграфической техники и технологий

(дата) __________________, протокол № __________.

Председатель______________________

1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям

1.1. Цель и задачи изучения дисциплины.

Цель изучения дисциплины «Основы физико-химии полимеров» — повышение технологической грамотности студента, ознакомление с химическими, физико-химическими, механическими свойствами высокомолекулярных соединений, широко используемыми в полиграфической технологии, например, полимерных пленок, связующих-пленкообразователей печатных красок и лаков, клеев и т. д. Дисциплина «Основы физико-химии полимеров» относится к дисциплинам по выбору студента из блока естественнонаучных дисциплин.

1.2. Требования к знаниям и умениям.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

q  основные классы полимеров и сополимеров, способы их получения;

q  основные закономерности физико-химического и физико-механического поведения полимерных материалов при изменении температуры, при взаимодействии с растворителями, при воздействии механических нагрузок и т. д.;

q  об основных требованиях к полимерным материалам, используемым в полиграфической и упаковочной технологиях.

владеть:

q  навыками расчетов основных физико-химических параметров полимерных систем;

q  методиками экспериментального определения природы полимерного материала.

уметь:

q  использовать основные понятия и закономерности коллоидной химии и физико-химии полимеров для объяснения процессов, идущих на границе раздела фаз полимер/раствор, полимер/г ;

q  применять полученные знания для решения технологических вопросов производства.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.

q  основы химической термодинамики,

q  основы химической кинетики,

q  основы учения о фазовых равновесиях,

q  основные классы химических соединений,

q  основы органической химии,

q  разделы «Оптика» физики,

q  раздел «Деформационные свойства» теоретической механики.

2. Содержание дисциплины

2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.

№п/п	Наименование тем, разделов	Общая трудоемкость (часов)
Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
1	Введение Тема 1. Особые свойства полимеров.	2	2
2	Тема 2. Свойства некоторых полимеров	6	2		4
3	Тема 3. Гибкость полимерной цепи	2	2
4	Тема 4. Агрегатные и физические состояния полимеров.	6	2		4
5	Тема 5. Деформационные свойства полимеров	2	2
6	Тема 6. Реологические свойства полимеров	6	2		4
7	Тема 7. Растворы полимеров	2	2
8	Тема 8. Вязкость растворов полимеров	7	2		5
9	Тема 9. Пластификация	1	1
	итого	34	17		17

2.2.Содержание разделов дисциплины

Введение.

Использование полимеров в технологии и быту

Тема 1. Особые свойства высокомолекулярных соединений

Молекулярная масса полимеров. Основные понятия – полимер, олигомер, сополимер, мономер. Основные способы получения ВМС: полимеризация, поликонденсация, полимераналогичные превращения. Реакции деструкции и сшивания полимеров. Классификация высокомолекулярных веществ.

Тема 2. Свойства некоторых полимеров

Полиэтилен (высокой и низкой плотности), полипропилен, поливинилхлорид и поливинилиденхлорид, полидиены (каучуки), поливинилацетат, поливиниловый спирт, полистирол, полимеры и сополимеры акриловой кислоты и ее производных, простые и сложные полиэфиры, поликарбонаты, эпоксидные полимеры, полиамиды, полиуретаны, кремнийорганические полимеры, полимеры - производные целлюлозы. Химическое строение, получение, важнейшие свойства и области применения указанных полимеров. Важнейшие полимерные пленки, механические и барьерные свойства полимерных пленок для упаковки.

Тема 3. Гибкость полимерной цепи

Термодинамическая и кинетическакя гибкость цепи, внутреннее вращение в макромолекулах, конфигурация и конформация макромолекул. Гибкоцепные и жесткоцепные полимеры.

Тема 4. Агрегатные и физические состояния полимеров.

Кристаллическое и аморфное состояние полимеров. Физические состояния аморфных полимеров (стеклообразное, высокоэластическое, вязкотекучее), температуры стеклования и текучести. Особенности физических состояний кристаллизующихся полимеров. Термомеханические свойства полимеров.

Тема 5. Деформационные свойства полимеров

Деформационные свойства полимеров в стеклообразном состоянии, упругая и вынужденноэластическая деформации, температура хрупкости. Высокоэластическая деформация и ее релаксационный характер, эластичность и остаточные деформации реальных эластомеров. Механическая прочность, ориентация и термоусадка полимерных пленок.

Тема 6. Реологические свойства полимеров

Реологические свойства полимеров в вязко-текучем состоянии, переработка полимеров в изделия различными методами: литьем, экструзией, каландрированием, вакуум - и пневмоформированием.

Тема 7. Растворы полимеров.

Ограниченное и неограниченное набухание полимеров. Диаграммы фазового равновесия систем ВМС - растворитель. Термодинамика образования растворов. Критерии подбора растворителя. Второй вириальный коэффициент.

Тема 8. Вязкость растворов полимеров.

Вязкость растворов полимеров. Связь характеристической вязкости с природой системы полимер - растворитель.

Тема 9. Пластификация полимеров.

Структурная и межструктурная пластификация. Влияние пластификации на температуры стеклования и текучести, механическую прочность полимеров. Подбор и применение пластификаторов.

2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№ п/п	Наименование лабораторной работы	Раздел дисциплины	часы
1	Идентификация полимера методом пиролиза и воздействия пламени	Тема 2	4
2	Термомеханический метод исследования полимеров	Тема 4	4
3 4 5	Определение молекулярной массы полимера визкозиметрическим методом Влияние рН среды на вязкость растворов полиэлектролитов Исследование кинетики набухания ВМС	Тема 6	4 4 4

2.4. Курсовой проект (работа), его характеристика

Не предусматривается.

2.5. Организация самостоятельной работы

	Наименование тем, разделов	Виды и формы самостоятельной работы * (распределение по часам по формам обучения)
Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)	Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т. п.)	Выполнение домашних контрольных и иных заданий)	Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т. ч. коллоквиум, тестирование и пр.)	Подготовка к зачету (экзамену)
очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная
	Введение Тема 1. Особые свойства полимеров										1	1		1	2
	Тема 2. Свойства некоторых полимеров	2	4								2	2		2	3
	Тема 3. Гибкость полимерной цепи										3	3		3	4
	Тема 4. Агрегатные и физические состояния полимеров	2	4								3	3		3	4
	Тема 5. Деформационные свойства полимеров	2	4								3	3		3	4
	Тема 6. Реологические свойства полимеров	2	4								3	3		2	3
	Тема 7. Растворы полимеров										3	3		4	5
	Тема 8. Вязкость растворов полимеров													3	4
	Тема 9. Пластификация										1	1		1	2

* могут быть предложены иные формы СРС

3. Учебно-методические материалы по дисциплине

3.1. Основная и дополнительная литература

Основная

1. .И. Тугов, . Химия и физика полимеров. – М.: Химия, 1989.

2 Конюхов и коллоидные системы. М.: МГУП, 1999.

3 и др. Полимеры и коллоидные системы. Лаб. раб. М.: МГУП, 1999.

Дополнительная

1. Тагер -химия полимеров. – М.: Химия, 1978.

3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также методических материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.

Слайды и схемы.

Тесты для контроля усвояемого материала по дисциплине «Коллоидная химия».

Программы для обсчета экспериментальных данных, полученных в лабораторных работах.

Практикум проводится в специально оборудованной лаборатории, оснащенной соответствующими приборами и оборудованием: средствами химического и физико-химического анализа, аналитическими весами.

Для тестирования, самостоятельной подготовки и обработки экспериментальных данных используется компьютерный класс.