МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА | ||
Документ СМК 3 уровня | УМКД | УМКД 042-18.7.1.20/01-2015 |
УМКД программа дисциплины «Физика и химия высокомолекулярных соединений» для преподавателя | Редакция № 1 от 01.01.2001 г. |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Физика и химия высокомолекулярных соединений»
для специальности 5В072600 - «Технология конструирования изделий легкой промышленности»
программа дисциплины
для преподавателя
Семей
2015
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Составитель ______________ , к. т.н., и. о. доцента кафедры «Технология пищевых продуктов и изделий легкой промышленности».
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Технология пищевых продуктов и изделий легкой промышленности»
Протокол от «13» 05 2015 года, № 9
Заведующий кафедрой __________
2.2 На заседании учебно-методического бюро инженерно-технологического факультета
Протокол от «05» 06 2015 года, № 5
Председатель ____________
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета
Протокол от «11» 06 2015 года, № 6
Председатель УМС _________
4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
Cодержание
1 | Область применения | 4 |
2 | Нормативные ссылки | 4 |
3 | Общие положения | 4 |
4 | Содержание рабочей учебной программы дисциплины для преподавателя | 6 |
5 | Перечень тем для самостоятельной работы студентов | 10 |
6 | Карта обеспеченности учебно-методической литературой | 17 |
7 | Литература | 18 |
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика и химия высокомолекулярных соединений» предназначен для студентов специальности 5В072600 – «Технология и конструирование изделий легкой промышленности», который знакомит студентов с содержанием курса, его актуальностью и необходимостью, политикой курса, с теми навыками и умениями, которые студенты приобретут в процессе обучения. Учебно-методический комплекс является основным руководством при изучении дисциплины.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины «Физика и химия высокомолекулярных соединений» разработан и устанавливает порядок организации учебного процесса по данной дисциплине в соответствии с требованиями и рекомендациями следующих документов:
Государственный общеобязательный стандарт образования специальности 5В072600 – «Технология и конструирование изделий легкой промышленности», ГОСО РК 7.09.061-2008, утвержден и введен в действие Приказом Министерства образования и науки Республики Казахстан от 01.01.01 года, № 000. каталог элективных дисциплин по специальности 5В072600 – «Технология и конструирование изделий легкой промышленности» от 01.01.2001 г, №1.
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Краткое описание содержания дисциплины:
Курс является дисциплиной общеинженерного цикла и опирается на курсы высшей математики, органической химии, аналитической химии, физики, и т. п.
Дисциплина «Физика и химия высокомолекулярных соединений» включает теоретические основы высокомолекулярных соединении. Основные задачи высокомолекулярных соединении. Полимеризация. Способы полимеризации. Поликонденсация. Фазовые состояния полимеров. Изомерия полимеров. Элементорганические полимеры. Стабилизация полимеров.
3.2 Цель обучения
Целью данного курса является сформировать основные представления о химии и физике высокомолекулярных соединений. Обозначить основные отличия в свойствах высокомолекулярных соединений от низкомолекулярных веществ и раскрыть причины наблюдаемых различий на основании современных представлений о полимерном состоянии вещества. Заложить фундамент для понимания принципов, которые лежат в основе целенаправленного синтеза, анализа и эксплуатации полимерных материалов.
3.3. Основные задачи изучения дисциплины:
- показать и объяснить специфику полимерного состояния вещества;
- ознакомить студентов с моделями и подходами, принятыми для описания полимеров в конденсированном состоянии и в растворах, в сравнении с моделями и подходами, описывающими поведение низкомолекулярных веществ;
- обозначить современные тенденции в развитии теоретических представлений, новых методов получения и исследования полимеров, а также разработке новых полимерных материалов и композиций.
3.4 В результате изучения дисциплины обучающийся должен:
- знать основные особенности высокомолекулярных соединений полимерного происхождения, их практическую ценность как особого рода материалов и биологическое значение;
- иметь представление о структуре и основных физических свойствах полимерных тел, основных методах синтеза полимеров, современных методах исследования полимеров, принципах технологии производства и переработки полимерных материалов;
- применять основы фундаментальных знаний для решения практических задач синтеза полимеров различными методами;
- использовать практические навыки по применению современных экспериментальных методов для изучения структуры макромолекул, молекулярно-массовых характеристики физико-механических свойств полимеров;
- применять теоретические знания и практические навыки для решения прикладных задач по технологии производства и переработке полимеров.
3.5 Пререквизиты курса:
Химия,
Физика
3.6 Постреквизиты курса:
Общая химическая технология дубящих и жирующих веществ
4 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Таблица 1
Наименование тем и их содержание | Количество часов |
Лекционные занятия | |
1 | 2 |
Модуль – 1. Введение | |
Предмет и задачи химии и физики высокомолекулярных соединений | |
Терминология и основные понятия | 1 |
Номенклатура и классификация полимеров | 1 |
Конформационная изомерия и конформация макромолекулы | 1 |
Структурная изомерия | 1 |
Поведение макромолекул в растворах | 1 |
Растворы полимеров | 1 |
Методы определения молекулярных масс полимеров | 1 |
Молекулярные массы полимеров | 1 |
Ионизующиеся макромолекулы (полиэлектролиты) | 1 |
Модуль – 2. Полимеры | |
Фазовые и физические состояния полимеров | 1 |
Стеклообразное состояние полимеров | 1 |
Вязкотекучее состояние полимеров | 1 |
Кристаллические полимеры | 1 |
Физико-механические свойства кристаллических полимеров | 1 |
Полимеризация | 1 |
Способы проведения полимеризации | 1 |
Ионная полимеризация | 1 |
Сополимеризация | 1 |
Поликонденсация | 1 |
Модуль – 3. Полимеризация | |
Кинетика поликонденсации | 1 |
Основные закономерности и отличительные особенности | 1 |
Полимераналогичные и внутримолекулярные превращения | 1 |
Химические реакции, приводящие к увеличению степени полимеризации | 1 |
Деструкция полимеров | 1 |
Деструкция полимеров и стабилизация полимеров | 1 |
Карбогомоцепные полимеры | 1 |
Карбогетероцепные полимеры | 1 |
Элементогетероцепные полимеры | 1 |
Современные тенденции и новые направления науки о полимерах | 1 |
Итого | 30 |
Лабораторные занятия | |
Свойства природных полимеров | 1 |
Свойства каучука и резины | 1 |
Свойства натуральных волокон | 1 |
Свойства пластмасс | 1 |
Получение карбамидоформальдегидного продукта конденсации по горячему способу | 1 |
Получение полистирола | 1 |
Получение полиэпоксида ЕД-20 | 1 |
Определение содержания стирола методом Кауфмана | 1 |
Получение поливинилацетата этерификацией поливинилового спирта | 1 |
Получение полиэфирной смолы поликонденсацией фталевого ангидрида и глицерина | 1 |
Идентификация полимеров методом дифференциально-термического анализа | 1 |
Поликонденсация фенола и формальдегида в щелочной среде (получение резольных смол) | 1 |
Полимеризация стирола в массе в присутствии трифторуксусной кислоты | 1 |
Поликонденсация фенола и формальдегида в кислой среде (получение новолака) | 1 |
Получение фенолоформальдегидных олигомеров новолачного типа поликонденсацией фенола и формальдегида в кислой среде | 1 |
Общий | 15 |
5 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХ
№1 СРО темы | |
5.1.1 | Основные понятия ВМС |
5.1.2 | Периоды идентичности полимеров |
5.1.3 | Механические свойства ВМС |
5.1.4 | Методы при изучении строения полимеров |
5.1.5 | Методы деструкции |
5.1.6 | Виды аморфной фазы полимеров |
5.1.7 | Разветвление цепи. Дендритная структура. Изомерия последовательности присоединения звеньев |
5.1.8 | Геометрическая изомерия полимеров |
5.1.9 | Этапы синтеза полимеров |
5.1.10 | Различные механизмы полимеризации |
5.1.11 | Особенности ионной полимеризации |
5.1.12 | Катализаторы анионной полимеризации |
5.1.13 | Полимеризация на катализаторах Циглера – Натта |
№2 СРО темы | |
5.2.1 | Получение блок - и привитых сополимеров |
5.2.2 | Газофазная полимеризация этилена |
5.2.3 | Свойства, структура, условия получения и области применения виниловых полимеров |
5.2.4 | Мономеры с взаимодействующими однородными функциональными группами |
5.2.5 | Линейная поликонденсация |
5.2.6 | Образование активных центров в поликонденсации |
5.2.7 | Теория напряжения Байера |
5.2.8 | Способы проведения поликонденсации |
5.2.9 | Синтез полиаминоамидного дендримера |
5.2.10 | Дендримерная технология |
5.2.11 | Взаимодействие органоциклосилазана с различными олигомерами |
5.2.12 | Область применение кремнийорганических полимеров |
5.2.13 | Геометрическая форма макромолекул |
№3 СРО темы | |
5.3.1 | Способность непредельных мономеров к полимеризации |
5.3.2 | Химические реакции ВМС |
5.3.3 | Разрыв цепи при деструкции полимера |
5.3.4 | Новые классы высокомолекулярных веществ |
5.3.5 | Температура стеклования (Тс) и температура текучести (Тт) |
5.3.6 | Сложности строения химические реакции полимеров |
5.3.7 | Пониженная активность функциональных групп в макромолекулах |
5.3.8 | Реакционная способность ВМС |
5.3.9 | Внутримолекулярные химические превращения полимеров |
5.3.10 | Неоднородность продуктов реакции |
5.3.11 | Физическая и химическая деструкция |
5.3.12 | Виды физической деструкции |
5.3.13 | Термоокислительная деструкция полимеров |
№4 СРО темы | |
5.4.1 | Возможности термической стабилизации полимеров |
5.4.2 | Каучук – высокоэластичное аморфное вещество |
5.4.3 | Главные факторы отверждения каучука |
5.4.4 | Сущность реакции вулканизации |
5.4.5 | Серная вулканизация каучуков |
5.4.6 | Пероксидная вулканизация каучуков на основе диенов и других соединений |
5.4.7 | Особые группы синтетических каучуков |
5.4.8 | Основной метод получения СК |
5.4.9 | Свойства и применение синтетических каучуков |
5.4.10 | Термопластичные и термореактивные виды пластмасс |
5.4.11 | Классификация смол и пластических масс |
5.4.12 | Изготовление слоистых материалов на основе фенолоальдегидных смол |
5.4.13 | Искусственные и синтетические волокна |
№5 СРО темы | |
5.5.1 | Производство синтетических волокон |
5.5.2 | Приготовление концентрированного вязкого прядильного раствора или расплава полимера |
5.5.3 | Формование волокна хлорина |
5.5.4 | Методы получения новых типов синтетических волокон на основе стереорегулярных модификаций полимеров |
5.5.5 | Способы переработки пластмасс |
5.5.6 | Плавление полимера |
5.5.7 | Классификация ионообменных смол |
5.5.8 | Иониты, получаемые поликонденсацией |
5.5.9 | Механизм действия ионообменных смол |
5.5.10 | Ионообменная хроматография |
5.5.11 | Методы извлечения и разделения разнообразных ионов |
5.5.12 | Принципиально разные пути утилизации отходов ВМС |
5.5.13 | Синтез «экологически чистых» полимеров |
6 КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ
Таблица 4
Наименование учебников, учебно-методических пособий | Количество экземпляров | Количество студентов | Процент обеспеченности |
, «Высокомолекулярные соединения». | 5 | 11 | 50 |
«Высокомолекулярные соединения». | 8 | 75 | |
, «Физика и механика полимеров» | 11 | 100 |
7 ЛИТЕРАТУРА
7.1 Основная литература:
7.1.1 «Высокомолекулярные соединения». М.: Издательский центр «Академия», 2003.
7.1.2 , Высокомолекулярные соединения: Учебное пособие. Часть I: Общие представления о полимерах. Самара: Изд-во «Самарский университет», 2001.
7.1.3 , «Высокомолекулярные соединения»: Учебное пособие. Часть II: «Молекулярные массы и молекулярно-массовое распределение полимеров». Самара: Изд-во «Самарский университет», 2001.
7.1.4 , «Высокомолекулярные соединения»: Учебное пособие. Часть III: «Гибкость полимеров». Самара: Изд-во «Самарский университет», 2003.
7.1.5 Журавлева И. И., «Высокомолекулярные соединения»: Учебное пособие. Часть IV: Растворы полимеров. Самара: Изд-во «Самарский университет», 2005.
7.2 Дополнительная литература:
, «Химия и физика полимеров».М:Химия, 2000.
, «Химия и физика полимеров»: Учеб. М.: Высшая школа, 2001. Лекции по физико-химии полимеров. М.: Физический факультет МГУ им. , 2001. , Физика в мире полимеров. М.: Наука,1989. 208с. (Б-чка «Квант»; вып. 74). , Физика и механика полимеров: Учеб. М.: Высшая школа, 2003. Основы синтеза полимеров методом поликонденсации. М.: Химия, 2002. , , . Практическое руководство по физико-химии волокнообразующих полимеров. М.: Химия, 2006. Практикум по химии и физике полимеров. / Под ред. . М.: Химия, 1990. Лабораторный практикум по химии высокомолекулярных соединений. Радикальная полимеризация и сополимеризация. - Куйбышев, КГУ, 1988. Практикум по высокомолекулярным соединениям. /Под ред. . М.: Химия, 1985. «Высокомолекулярные соединения»: Учеб. М.: Высшая школа, 1992. «Высокомолекулярные соединения»: Учеб. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1981.