Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лекционный курс




Порядковый номер лекции Раздел, тема учебного курса, содержание лекции Количество часов
  Раздел 1 Физика высокомолекулярных соединений  
  Введение Содержание и задачи учебной дисциплины. Основные этапы развития науки о полимерах. Органическая химия - основа химии высокомолекулярных соединений. Биополимеры. Искусственные и синтетические полимеры. Биодеградируемые полимеры. 1.1 Химическое строение высокомолекулярных соединений Основные понятия химии полимеров (макромолекула, мономерное звено, степень полимеризации. Мономеры, олигомеры. Синтетические смолы. Полидисперсность высокомолекулярных соединений, среднечисловая и среднемассовая молекулярная масса. Молекулярно-массовое распределение. Дифференциальные и интегральные кривые молекулярно-массового распределения. Методы определения средней молекулярной массы полимеров (осмометрия, криоскопия, эбулиоскопия, седиментация, светорассеяние).  
  1.1 Химическое строение высокомолекулярных соединений Фракционирование полимеров. Гельпроникающая хроматография. Классификация полимеров. Гомополимеры и сополимеры, типы сополимеров. Органические, элементоорганические и неорганические полимеры. Органо-неорганические полимеры. Гомоцепные и гетероцепные полимеры. Основы номенклатуры полимеров (рациональная, систематическая). 1.2 Регулярность в строении полимерных соединений Регулярность в присоединении полимерных звеньев. Первичная структура и конфигурация. Стереорегулярные полимеры. Иерархия конфигурационных уровней. Конфигурация звена. Ближний конфигурационный порядок.  
  1.2 Регулярность в строении полимерных соединений Пространственная изомерия насыщенных полимеров: изотактические, синдиотактические и атактические полимеры. Дальний конфигурационный порядок и конфигурация цепи в целом. Полимеры линейные, разветвленные, сетчатые, дендримеры. 1.3 Гибкость цепей макромолекул Внутримолекулярное вращение и гибкость макромолекулы. Количественные характеристики гибкости макромолекул (среднеквадратичное расстояние между концами цепи, радиус инерции макромолекулы).  
  1.3 Гибкость цепей макромолекул Свободно-сочлененная цепь как идеализированная модель гибкой макромолекулы. Функция распределения расстояний между концами свободно-сочлененной цепи (гауссовы клубки). Средние размеры макромолекулы с учетом постоянства валентных углов. Потенциальный барьер вращения. Конформации молекул. Особенности внутреннего вращения высокомолекулярных соединений. Конформации полимерных цепей. Понятие о сегменте полимерной цепи как критерии гибкости макромолекул. Факторы, определяющие гибкость макромолекул. Упорядоченные конформации изолированных макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Полимер-полимерные комплексы синтетических и природных полимеров. Внутри- и межмолекулярные взаимодействия в макромолекулах. Энергия когезии как мера интенсивности физического взаимодействия в полимерах.  
  1.4 Особенности физических состояний полимеров Агрегатные и фазовые состояния полимеров. Фазовые переходы. Особенности упорядоченного состояния полимеров. Условия, необходимые для кристаллизации полимеров. Структура и надмолекулярная организация кристаллических полимеров. Свойства аморфных полимеров. Три физических состояния аморфных полимеров. Термомеханическая кривая. Температуры стеклования и текучести. 1.5 Стеклообразное состояние полимеров Характеристика стеклообразного состояния. Влияние различных факторов на температуру стеклования.  
  1.5 Стеклообразное состояние полимеров Стеклование как релаксационный процесс. Время релаксации. Поведение стеклообразных полимеров при деформации, явление вынужденной эластичности. Температура хрупкости. 1.6 Высокоэластическое состояние полимеров Особенности высокоэластического состояния полимеров. Упругая деформация. Необратимая деформация течения. Высокоэластическая деформация.  
  1.6 Высокоэластическое состояние полимеров Температурные и частотные зависимости деформации полимеров. Принцип температурно-временной суперпозиции. Явление гистерезиса. 1.7 Вязкотекучее состояние полимеров Общая характеристика вязкотекучего состояния полимеров. Предельное напряжение сдвига. Температура текучести и влияние на нее различных факторов.  
  1.8 Кристаллизация полимеров Основные условия, определяющие возможность кристаллизации. Механизм и кинетика кристаллизации макромолекул. Скорость и глубина кристаллизации. Фазовый состав кристаллизующихся полимеров. Связь между кристаллизуемостью и химическим строением. Характер деформации кристаллизующихся полимеров. 1.9 Растворы высокомолекулярных соединений Общие представления о растворах полимеров. Характеристика отдельных стадий процесса растворения. Термодинамика набухания и растворения полимеров.  
  1.9 Растворы высокомолекулярных соединений Термодинамическое поведение макромолекул в растворе и его особенности по сравнению с поведением молекул низкомолекулярных веществ. Отклонения от идеальности и их причины. Q -температура и Q -растворители. Фазовые диаграммы систем полимер - растворитель. Критические температуры растворения. Связь растворимости с химическим строением высокомолекулярных соединений. Межмолекулярные взаимодействия в растворах полимеров, образование и природа ассоциатов. Образование студней. Структурирование растворов полимеров. Вязкость растворов полимеров. Приведенная и характеристическая вязкости. Связь характеристической вязкости с молекулярной массой и средними размерами макромолекул. Зависимость вязкости от скорости сдвига. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Тиксотропия и дилатансия. Полиэлектролиты (сильные и слабые поликислоты и полиоснования, полиамфолиты). Влияние зарядов на конформации макромолекул. Взаимодействие заряженных цепей с противоионами. Коллапс сеток. Влияние pH среды на вязкость растворов полиэлектролитов. Пластификация полимеров. Изменение свойств при пластификации.  
Раздел 2 Химия высокомолекулярных соединений
  2.1 Полимеризация Характеристика процессов полимеризации. Мономеры, связь строения и реакционной способности. Виды реакций полимеризации (радикальная, ионная, ионно-координационная). 2.2 Радикальная полимеризация Характеристика радикальных процессов. Мономеры, полимеризующиеся по радикальному механизму. Строение радикалов и их активность. Инициирование радикальной полимеризации: термический, фотохимический и радиационный способы инициирования.  
  2.2 Радикальная полимеризация Способы проведения полимеризации: в массе, в растворе, в суспензии и в эмульсии. Схемы образования свободных радикалов. Химическое инициирование. Рост цепи. Обрыв цепи. Рекомбинация и диспропорционирование. Реакции переноса цепи через полимер, мономер, инициатор. Регулирование молекулярной массы в ходе полимеризации. Кинетика радикальной полимеризации. Псевдоживая радикальная полимеризация. Радикальная сополимеризация. Уравнения состава сополимеров. Относительные активности мономеров.  
  2.3 Ионная полимеризация Катионная и анионная полимеризация. Строение ионов и их активность. Катионная полимеризация. Катализаторы. Сокатализаторы. Образование активного центра, рост и обрыв цепи. Влияние условий проведения процесса (температура, растворитель) на скорость и молекулярную массу полимера. Псевдокатионная и псевдоживая катионная полимеризации. Анионная полимеризация. Мономеры, склонные к полимеризации по анионному типу. Катализаторы. Влияние противоиона, растворителя на рост цепи и структуру полимера. Обрыв цепи. «Живые полимеры».  
  2.3 Ионная полимеризация Псевдокатионная и псевдоживая катионная полимеризации. Анионная полимеризация. Мономеры, склонные к полимеризации по анионному типу. Катализаторы. Влияние противоиона, растворителя на рост цепи и структуру полимера. Обрыв цепи. «Живые полимеры». 2.4 Ионно-координационная полимеризация Стереоспецифические катализаторы и стереорегулярные полимеры. Основные особенности ионно-координационной полимеризации.  
  2.4 Ионно-координационная полимеризация Алфиновая полимеризация, катализаторы, их получение и состав, общая схема полимеризации. Полимеризация на катализаторах Циглера-Натта. Состав и строение катализаторов. Предполагаемые механизмы полимеризации. Образование стереорегулярных полимеров алкеновых и диеновых мономеров. p-Аллильные комплексы и их роль в процессах полимеризации.  
  2.5 Ступенчатая полимеризация (поликонденсация) Характеристика процессов поликонденсации. Типы химических реакций, используемых при поликонденсации. Равновесная поликонденсация. Основные характеристики и элементарные стадии процесса. Уравнение Карозерса. Кинетика. Молекулярно-массовое распределение полимера при поликонденсации. Способы проведения реакции: в расплаве, в растворе, в твердой фазе.  
  2.5 Ступенчатая полимеризация (поликонденсация) Неравновесная поликонденсация. Отличительные особенности процесса. Способы проведения процесса. Влияние различных факторов на молекулярную массу и скорость процесса. 2.6 Химические превращения высокомолекулярных соединений Классификация химических реакций полимеров. Реакции полимераналогичных превращений. Типы реакций в цепях и их механизм. Макромолекулярные реакции. Блок-сополимеры и их характеристика. Привитые сополимеры. Реакции структурирования. Вулканизация каучуков. Деструкция и стабилизация полимеров. Различные виды деструктивных процессов. Деструкция под действием механических воздействий, термодеструкция, поведение различных полимеров при термодеструкции. Термоокислительная деструкция. Механизм процессов. Предотвращение старения полимеров. Антиоксиданты. Полимеры со специальными свойствами: иониты, водорастворимые полимеры и т.д.    
  2.6 Химические превращения высокомолекулярных соединений Деструкция и стабилизация полимеров. Различные виды деструктивных процессов. Деструкция под действием механических воздействий, термодеструкция, поведение различных полимеров при термодеструкции. Термоокислительная деструкция. Механизм процессов. Предотвращение старения полимеров. Антиоксиданты. Полимеры со специальными свойствами: иониты, водорастворимые полимеры и т.д.  
Всего  

 


Данная страница нарушает авторские права?





© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.