Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности

05.17.06 - «Технология переработка полимеров и композитов»

«УТВЕРЖДАЮ»

проректор по научной работе

____________

«____»_______________2008 г.

Программа вступительного экзамена в аспирантуру

по специальности

05.17.06 - «Технология переработка полимеров и композитов»

Программа утверждена на заседании

кафедры химической технологии

Протокол № 9 от 01.01.2001.

Зав. кафедрой _________

1. Общие сведения о полимерах

Высокомолекулярные соединения (ВМС). Мономеры, олигомеры, полимеры, макромолекула, полимерная цепь, составное звено, степень полимеризации, полимолекулярность, полимергомологи, молекулярная масса полимера. Особенности свойств ВМС.

Природные, искусственные и синтетические полимеры. Классификация полимеров по хими­ческому составу звеньев, по пространственной структуре макромолекул.

2. Структура макромолекул

Пространственная структура макромолекул. Линейные, разветвленные и сетчатые полимеры. Стереорегулярность и стереонерегулярность. Изотактические, синдиотактические и атактические полимеры.

Полярные и неполярные полимеры. Полиэлектролиты. Полимерные полупроводники.

3. Получение синтетических полимеров

Образование ВМС в природе и получение искусственных полимеров. Понятие о процессах полимеризации как способе получения синтетических полимеров.

Полимеризация. Исходные мономеры. Гомополимеризация и сополимеризация.

Свободнорадикальная полимеризация. Способы инициирования. Термическая, фотохимиче­ская, радиационная и химически инициированная полимеризация. Химические инициаторы. Полимеризация в окислительно-восстановительных системах. Рост цепи и реакция передачи цепи. Ингибиторы.

Реакция обрыва цепи. Кинетика радикальной полимеризации. Ионная полимеризация. Катионная и анионная полимеризация, катализаторы, Ионно-координационная полимеризация. Полимеризация циклических соединений.

Поликонденсация. Основные типы реакции поликонденсации: гомополиконденсация и гетерополиконденсация. Влияние строения и функциональности исходных мономеров на структуру и свойства полимеров. Кинетика поликонденсации, равновесная и неравновесная поликонденсация. Трехмерная поликонденсация и особенности ее проведения. Полиприсоедине­ние, механика процесса и влияние различных факторов.

Получение блоксополимеров и привитых сополимеров.

Химическая модификация полимеров.

Технические приемы синтеза полимеров.

4. Основные классы синтетических полимеров.

Полимерные углеводороды (полиэтилен, полипропилен, полистирол, каучуки). Полимерные спирты и их производные (поливиниловый спирт, поливинилацетат). Полимерные кислоты и их производные (полиакрилаты, полиметакрилаты, полиакриламид, подиакрилонитрил). Простые полиэфиры (полиэтиленоксид). Сложные полиэфиры (полиэтилентерефталат, алкидные смолы - глифтали, ксифтали, ненасыщенные полиэфиры). Полиамины. Полиамиды (поликанрамид, нейлон, фенилон). Полиуретаны. Фенолальдегидные олигомеры и полимеры. Аминоальдегидные олигомеры и полимеры (карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные). Полиэпоксиды. Кремнийорганические полимеры.

5. Физическая структура полимеров.

Пространственная форма, конформационные превращения и гибкость макромолекул. Межмо­лекулярное взаимодействие и его особенности в полимерах. Жесткоцепные полимеры. Энергия когезии и ее влияние на физико-химические свойства полимеров. Реакционная способность полимеров.

Агрегатные и фазовые состояния полимеров. Надмолекулярная структура полимеров. Аморф­ное состояние полимеров и элементы его надмолекулярной структуры. Кристаллическое состояние полимеров. Монокристаллы и кристаллиты. Степень кристалличности. Однофазная и двухфазная структура кристаллических полимеров. Пластинчатые и фибриллярные механизмы кристаллизации полимеров.

Ориентированные и неориентированные полимеры. Методы изучения физической структуры полимеров.

6. Релаксационные состояния и свойства полимеров.

Понятие о физических (релаксационных) состояниях полимеров. Стеклообразное, высокоэла­стическое и высокотекучее состояния аморфных полимеров, переход одного состояния в другое, температуры переходов. Виды деформаций полимеров в различных физических состояниях. Реология полимеров.

Релаксационные явления и механические модели деформации полимеров. Термические методы исследования полимеров. Термомеханический метод, термомеханические кривые аморфных и кристаллических полимеров. Термогравиметрия.

Теплостойкость полимеров. Электрические свойства полимеров.

7. Растворы полимеров

Механизм растворения полимеров. Набухание и растворение полимеров. Факторы, опреде­ляющие набухание и растворение полимеров. Термодинамика самопроизвольного растворения полимеров.

Разбавленные растворы полимеров. Взаимодействия в растворах. Коллоидные растворы полимеров. Концентрированные растворы полимеров. Пластификация полимеров.

Полидисперсность полимеров. Среднее значение молекулярной массы полимеров. Meтоды определения молекулярной массы. Химические и физико-химические методы. Термодинамиче­ские, молекулярно-кинетические и оптические методы. Вязкость разбавленных растворов и вискозиметрический метод определения молекулярной массы.

Определение неоднородности полимеров по молекулярной массе. Аналитическое и препаративное фракционирование полимеров. Кривые молекулярно-массового распределения.

8. Химические реакции полимеров

Особенности химических реакций полимеров. Классификация химических реакций полимеров. Полимераналогичные превращения. Макромолекулярные реакции. Внутримолекулярные и межмолекулярные реакции. Реакции концевых групп.

Реакции деструкции. Физическая, химическая и биологическая деструкция.

Механическая, термическая, фотохимическая и радиационная деструкция. Окислительная и сольволитическая деструкция. Старение и стабилизация полимеров.

Реакции сшивания макромолекул, вулканизация каучуков и отверждение олигомеров и полимеров.

9. Основные процессы переработки полимеров

Особенности переработки эластомеров, пластмасс и стеклопластиков, лако-красочных материалов, покрытий, пленок.

Классификация методов переработки полимеров. Переработка в твердом, вязкотекучем состояниях, в растворе полимеров, водных дисперсиях, из олигомеров.

Экструзия. Экструзия пленочных изделий, листов, шлангов и труб, профильных изделий.

Формование полимерных композиций. Назначение процесса формования. Виды формования.

Технология изготовления изделий литьем под давлением.

Процесс каландрования. Режим каландрования. Типы каландров в зависимости от назначения. Поточные высокопроизводительные автоматические линии промазки и накладки полимерной смеси на ткань.

Технология получения пленочных материалов поливом из раствора.

Технология изготовления изделий из армированных пластмасс (стеклопластиков).

Технология переработки олигомеров в изделия.

Соединение деталей из полимеров: механическое, склеиванием, сваркой, приформовкой. Обработка и отделка изделий. Окрашивание, печатание, тиснение. Методы неразрушающего контроля качества изделий.

Полимерные клеи. Характеристика процесса растворения полимера. Виды клеев. Области применения клеев. Пропитывание тканей клеями. Крепление полимеров к металлам, полимерам, дереву, стеклу, тканям и к другим материалам.

Вулканизация. Влияние различных факторов на процесс вулканизации (среда, температура, давление и др.). Способы вулканизации и контроль. Отверждение реактопластов.

Основная литература

1. Семчиков соединения. М. Academa, 2005.

2. Шур соединения. М.: Высшая школа, 1971.

3. , , Шевердяев эластомерных материалов. М.: Эксим, 2000.

4. , , Шершнев эластомеров. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1981.

5. , Аверко-, Аверко-Антонович  и технология синтетического каучука. Л.: Химия, 1987.

6. Технология пластических масс // Под ред. . М.: Химия, 1985.

7. Основы технологии переработки пластмасс // Под ред. , . М.: Химия, 1995.

8. , Кулезнев и механические свойства полимеров. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Лабиринт, 1994.

9. , Акутин переработки пластмасс. М.: Химия, 1985.

10. , , Казанков и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов. М.: Химия, 1991.

11. Яковлев и технология лакокрасочных покрытий. Л.: Химия, 1989.

12. Принципы создания полимерных композиционных материалов / Ал. Ал. Берлин, , . М.: Химия, 1990.

Дополнительная литература

1. , , Буканов технология резины. 4-е изд., переработ. и доп. М.: Химия, 1978.

2. Технология резиновых изделий / -Антонович и др. Л.: Химия, 1991.

3. Вольфсон создания технологического процесса получения полимеров. М.: Химия, 1987.

4. , Акутин заводов по переработке пластмасс. М.: Химия, 1986.

5. Энциклопедия полимеров. В 3 т. М.: Советская энциклопедия. Т. 1. 1972; Т. 2. 1974; Т. 3. 1977.