Fizykochemia polimerów 1200-2BL8WYK1

Treść wykładu:
1.Wstęp
–definicja polimeru; przykłady
–produkcja i zużycie materiałów polimerowych w Polsce i na świecie
–klasyfikacja polimerów. Kryteria klasyfikacji: pochodzenie, architektura łańcucha, skład chemiczny, stereochemia łańcucha, właściwości reologiczno-przetwórcze, zastosowanie
2.Właściwości polimerów i metody ich badań
Badania podstawowe
•Skład chemiczny
–Homopolimer
–Kopolimer
–Terpolimer
•Masa cząsteczkowa i jej rozrzut
•Stereochemia
–Izomeria geometryczna
–Konfiguracja (ataktyczna, izotaktyczna, syndiotaktczna)
–Konformacja – cis, trans
•Topologia
•Łańcuchy
•Rozgałęzienia (gwiazdy, grzebienie, statystyczne)
•Sieci
Badania właściwości użytkowych
–Mechaniczne (rozciąganie, zginanie, ściskanie, skręcanie, wytrzymałość zmęczeniowa)
–Cieplne (przewodnictwo i izolacyjność, żaroodporność i termo wytrzymałość)
–Reologiczne (właściwości lepko sprężyste)
–Elektryczne (przewodnictwo)
–Trybologiczne (cierne i ślizgowe)
–Odporność na działanie otoczenia atmosferycznego, chemicznego, biologicznego
–Technologiczne (obrabialność, termoplastyczność, utwardzalność )
Przykład ważności badań: katastrofa Challengera

3.Łańcuch polimeru syntetycznego
–w przestrzeni, znaczenie parametrów: giętkość łańcucha, promień bezwładności, długość persystentna, średni kwadrat odległości końców łańcucha, odstępstwa w zachowaniu się rzeczywistego łańcucha polimeru od wartości przewidzianej przez model
–w roztworze, rozpuszczanie polimeru, kłębek polimerowy jako skutek oddziaływań polimer-polimer i polimer-rozpuszczalnik, roztwory rozcieńczone i stężone, efekt objętości wyłączonej i parametr χ, temperatura i rozpuszczalnik theta, koncepcja blobów de Gennesa, modele roztworów polimerowych (Flory’ego-Hugginsa, Scatcharda-Hildebranda), termodynamika mieszanin, wykresy fazowe roztworów polimerowych, rozpuszczanie polimerów - informacje praktyczne, badania lepkościowe roztworów polimerowych (równanie Marka– Houwinka– Sakurady),
–w stanie stałym, morfologia polimerów, krystaliczność polimerów (regiony amorficzne, zarodki krystaliczne, fibryle, sferulity)
4.Budowa łańcucha polimerowego a właściwości polimeru
–czynniki fizyczne (budowa meru, wielkość bocznych podstawników w łańcuchu, rozgałęzienia i usieciowanie, konfiguracja, rzędowość wiązań, splątanie), masa cząsteczkowa i jej pomiar (miareczkowanie grup końcowych, podwyższenie temperatury wrzenia, ebuliometria, obniżenie temperatury krzepnięcia, krioskopia, osmometria gazowa, osmometria membranowa, lepkość roztworu Mη, (Mw), rozproszenie światła: Mw, równowaga sedymentacyjna Mz, szybkość sedymentacji MSV), rozrzut masy cząsteczkowej,
–czynniki chemiczne
–czynniki reologiczne (zależność modułów wytrzymałościowych od temperatury), krystaliczność vs. amorficzność – porównanie właściwości, przejścia szkliste,
5.Modyfikacja właściwości polimerów (termoplastyczne
termoutwardzalne)
6.Przemiana polimeru w tworzywo (środki modyfikujące: nośniki
napełniacze, środki preparacji powierzchni, opóźniacze palenia, napełniacze pyłowe, plastyfikatory, środki barwiące, stabilizatory, utwardzacze, porofory)
7.Metody przetwórcze (wtryskiwanie, wtryskiwanie
reaktywne RRIM, prasowanie, prasowanie tłoczne, odlewanie
odśrodkowe, wytłaczanie, wytłaczanie z rozdmuchem, przędzenie
włókien, spienianie
8.Kompozyty polimerowe (matryca, napełniacz, faza przejściowa)
matryca (kompozyty z matrycą ceramiczną, kompozyty z matrycą
polimerową, kompozyty z matrycą metalową).