Спецкурс «Физикохимия полимеров структурно-механические свойства полимеров» Цели и задачи дисциплины

Вид материалаКраткое содержание

Содержание


Тема 3. Надмолекулярная структура полимеров.
Тема 4. Фазовые состояния и фазовые переходы.
Тема 5. Высокоэластическое состояние полимеров.
Тема 6. Стеклообразное состояние полимеров.
Подобный материал:
Спецкурс «Физикохимия полимеров - структурно-механические свойства полимеров»


Цели и задачи дисциплины. Цель данного курса состоит в детальном знакомстве студентов с основными свойствами полимеров и их особенностями: с механическими свойствами полимеров в различных фазовых и релаксационных состояниях, проявляющимися в различных внешних полях (электрическом, механическом), с процессами растворения и пластификации полимеров, с получением и свойствами сложных композиционных систем, полимерных сорбентов. Основные задачи дисциплины: а) выработать у студентов понимание связи всех свойств полимеров с элементами их структуры: строением и свойствами макромолекул и надмолекулярной организацией; б) научить студентов умению пользоваться при рассмотрении каждого явления различными подходами: феноменологическим, молекулярно – структурным, термодинамическим, статистическим и кинетическим; в) научить студентов умению использовать теоретические представления для практического применения, т.е. для процессов переработки полимеров в изделия. При чтении курса используется тестовый контроль полноты конспектирования лекций после занятия, компьютерная обработка результатов лабораторных работ и т.д.

Краткое содержание курса.

Тема 1. Основные понятая, касающиеся строения макромолекулы. Классификация полимеров. Особенности строения цепи полимера. Неоднородность полимеров по химическому составу. Полимолекулярность.

Тема 2. Макромолекула, или цепь и ее свойства. Внутреннее вращение в молекулах. Поворотные изомеры. Конфигурации и конформации макромолекул. Термодинамическая и кинетическая гибкость цепи полимера.

Тема 3. Надмолекулярная структура полимеров. Структура тела как пространственное расположение его элементов и тип связи между ними. Методы исследования структуры полимеров. Кристаллические и аморфные полимеры.

Тема 4. Фазовые состояния и фазовые переходы. Агрегатные и фазовые состояния веществ. Термодинамическое и структурное понимание фазы. Фазовые переходы первого и второго рода. Механизм и кинетика кристаллизации. Свободный объем и плотность упаковки полимеров.

Тема 5. Высокоэластическое состояние полимеров. Высокоэластическая деформация ВЭД, ее отличие от упругой деформации металлов. Спектр времен релаксации. Гистерезисные явления. Упруговязкие тела. Ползучесть полимерных мате­риалов.

Тема 6. Стеклообразное состояние полимеров. Ре­лаксационный характер стеклования. Метастабильный характер стеклообразного состояния. Морозостойкость и теплостойкость полимеров.

Тема 7. Вязкотекучее состояние полимеров. Реология и реологические свойства. Вязкость, ее физический смысл и размерность. Аномалия вязкости.

Тема 8. Деформационные свойства и прочность полимеров. Уникальные механические свойства полимеров и их связь со строением.

Тема 9. Кинетическая природа прочности полимеров. Кинетическая природа разрушения и его термофлуктуационный характер. Механизм разрушения полимеров. Пути повышения прочности.

Тема 10. Электрические свойства полимеров. Электрические свойства полимерных диэлектриков.

Тема 11. Полимерные сорбенты и пористая структура полимеров. Сорбция, адсорбция, абсорбция. Особенности полимерных сорбентов. Методы формирования пористой структуры полимеров. Ионообменные смолы – сшитые полиэлектролиты. Катиониты, аниониты.