- студенттерді қазіргі замандағы полимерлердің физика және химиясының даму барысындағы негізгі бағыттарымен таныстыру.
Пәннің оқу міндеттері:
Студент білу қажет:
- полимерлердің жіктелуін және номенклатурасын;
- полимерлерді зерттеу үшін қолдынылатын әр түрлі тәсілдерді;
- полимерлерді алу негізгі тәсілдерін және зандылықтарын, реакция жүруіне әсер етуші жағдайларын;
- агрегатты, фазалы және физикалық өзгерістер кезіндегі полимерлердіңқұрылымын, құрылысын білу
уйрену қажет:
- белгілі қасиеттері бар жаңа полимерлерді синтездеу;
- қоспаларды ажырату, алынған заттарды түрлі әдістермен тазалау
- полимерлерді әр түрлі химиялық салаларында қолдану
2 Пререквизиттер:
- Алифатты қатардағы қосылыстардың химиясы;
- Коллоидтық химия
- Циклді қосылыстардың химиясы
-Органикалық заттардың химиясы мен физикасы
3 Постреквизиттер:
-Пластмассалар технологиясы
-Органикалық заттардың химиялық технологиясы
Данные о дисциплине
Дисциплина «Химия и физика полимеров» является одной из основных, входящих в цикл профилирующих дисциплин, изучаемых студентами специальности 050721 «Химическая технология органических веществ». Главное внимание в курсе уделяется рассмотрению основных свойств высокомолекулярных соединений, отличных от свойств низкомолекулярных веществ. С одной стороны, большие размеры и цепное строение макромолекул обуславливают появление ряда важных специфических свойств, которые определяют практическую ценность полимеров как материалов. С другой стороны, химические превращения и синтез полимеров осуществляются в результате ряда обычных химических реакций хорошо известных из органической химии низкомолекулярных соединений. Однако, участие в этих реакциях макромолекул, макрорадикалов, макроионов вносит качественно новые аспекты в рассмотрение обычных химических реакций. Химия ВМС - важная отрасль химической науки, достигшая на современном этапе высокого уровня развития. Появилось огромное количество полимерных материалов – пластических масс, синтетических волокон, каучуков и других высокомолекулярных соединений, которые обладают лучшими эксплутационными свойствами, чем природные полимеры. Современные исследования в области химии полимеров направлены на создание конструкционных материалов, обладающих набором заданных свойств, а также на исследования высокомолекулярных природных соединений, их модернизацию. Поэтому каждый химик и химик-технолог должен знать основы химии полимеров.
Пәннің
тақырыптық жоспары
|
|
Нысан
ПМУҰСН 7.18.2/07
|
4 Пәннің мазмұны
4.1 Пәннің тақырып жоспары
Пәннің тақырып жоспары
|
№
|
Тақырыптар аталуы
|
Сабақтар түрі бойынша контактті сағаттар саны
|
Дєр.
|
Лаб.
|
СОЖ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Кіріспе
|
1
|
-
|
6
|
2
|
Полимерлердің құрылымы мен алу тәсілдері
|
5
|
5
|
12
|
3
|
Полимерлердің химиялық айналымдары
|
5
|
6
|
14
|
4
|
Полимерлердің фазалы және физикалық күйлері
|
2
|
-
|
14
|
5
|
Полимерлердің физикалық қасиеттері
|
2
|
4
|
14
|
|
Курс бойынша барлығы
|
15
|
15 (30)
|
60
|
|
Барлығы (2 кредит)
|
90
|
4.2 Теориялық курстың мазмұны
Тақырып 1 Кіріспе
Полимерлер, олардың техника және табиғаттағы мәні. Табиғі, жасанды және синтетикалық полимерлер: органикалық, бейорганикалық, элементоорганикалық. Жоғары және төменмолекулалы қосылыстарды ажырату критерийлері. Макромолекулалар құрылысымен, үлкен көлемдерімен қамтамасыз етілген полимерлердің физика-химиялық қасиеттерінің маңызды ерекшеліктері. Полимерлі химия және технология дамуына Қазақстан және ТМБ ғалымдардың қосқан үлесі.
Тақырып 2 Полимерлердің құрылымы мен алу тәсілдері
Полимер, олигомер, мономер, макромолекула, элементарлі бунақ (звено), полимерлену дәрежесі түсініктері. Полимердің молекулярлі массасы. Мономер мен полимердің молекулярлі массаларының арасындағы байланыс. Полимергомологтар. Полимерлердің агрегатті күйлері.
Полимер молекулаларының химиялық формулаларын жазу, құрастыру тәсілдері, атауларды беру.
Химиялық құрылымдары, алу әдістері және түзілуі бойынша полимерлердің жіктелуі. Гомополимерлер, сополимерлер, блок-сополимерлер, привитые сополимерлер. Карботізбекті және гетеротізбекті полимерлер.
ЖМ қосылыстарды төмен молекулалы қосылыстарымен салыстырғандағы номенклатура ерекшеліктері. Рационалды номенклатура, оның кемшіліктері. Сызықты полимерлердің жүйелік номенклатурасының принциптері.
Полимерлерді алу тәсілдері. Полимерлерді синтездеу негізінде жататын реакцияларының механизмдері.
Полимеризация. Тізбекті полимеризациялық процестердің жіктелуі. Радикалды полимеризация. Оның жұру жағдайлары және механизмі. Радикалды полимеризация реакциясының инициаторлары және ингибиторлары. Иондық (каталитикалық) полимеризация. Катионды және анионды полимеризацияның механизмі. Катионды және анионды полимеризацияға түсетін мономерлердің сипаттамалары. Полимеризация процесінің жұру барысына еріткіш табиғатының әсері.
Поликонденсация. Поликонденсация реакцияларының типтері. Негізгі заңдылықтары мен ерекшеліктері. Гомо- және гетеролитті поликонденсация. Полиамидтер, полиэфирлер, полиалкиленфенилендер, полиуретандар, элементоорганикалық полимерлердің синтезі. Полимеризация және поликонденсация процестерінің негізгі айырмашылықтары. Реакциялар бағыттары.
Полифункциональді қосылыстар. Поликонденсациялық тепе-теңдік және полимерлердің молекулярлі массасы. Балқымадағы, ерітіндегі және фазалар жанасу бетіндегі поликонденсация. Поликонденсация кезіндегі деструкция құбылысының реакциялары.
Тақырып 3 Полимерлердің химиялық айналымдары
Полимераналогты айналымдар немесе тізбек буйнақтың (звено) реакциялары. Ионоалмастырғыш шайырлар.
Полимерлі тізбекте қанықпаған циклдардың пайда болуына әкелетін молекула ішіндегі қайтадан топтасулары.
Макромолекулярлі реакциялар. Функционалды топтардың реакциялары.
Полимерлі тізбектерді байланыстыру (сшивание) реакциялары. Каучуктерде вулканизация процесін жүргізу, вулкандау агенттердің типтері. Пластмассалардың қатуы.
Полимеризация дәрежесін өзгертуге әкелетін химиялық реакциялар. Полимерлердің деструкциясы. Деструкция түрлері. Деструкция процесіне әсер ететін факторлар.
Тақырып 4 Полимерлердің фазалы және физикалық күйлері Конформационды изомерия және макромолекулалардың конформациясы. Молекула ішіндегі айналу және тізбектің гибкость. Тізбектің гибкостине әсер ететін факторлар.
Аморфты полимерлердің құрылымы және қасиеттері. Аморфты полимерлердің үш физикалық күйі. Аморфты полимерлердің термомеханикалық қисықтары. Полимерлердің жоғарыэластты күйі
Шыны тәрізді күй. Полимерлі шынылардың ерекшеліктері. Сыртқы факторлар әсерінен пайда болатын (вынужденная) эласттығы және созылу (растяжение) изотермалары. Полимерлердің пластификациясы.
Полимерлердің тұтқырлы- ағу күйі. Тұтқырлы ағу процесінің механизмі. Ағу температураның полимердің молекулярлі массасына тәуелділігі.
Кристалдық полимерлер және олардың қасиеттері. Кристалдану үшін қажетті жағдайлар.
Кристалды және аморфты полимерлердің құрылымдары арасындағы айырмашылық пен ұқсастық. Кристалдық және кристалданып жатқан полимерлердің термомеханикалық қисықтары.
Тақырып 5 Полимерлердің физикалық қасиеттері
Полимерлер ерітінділерінің табиғаты. ТМҚ салыстырғандағы полимерлерді ериту процесінің ерекшеліктері. Ерітіндегі полимерлер үшін күй теңдеуі. Полимерлердің сұйытылған ерітінділері. Сұйытылған ерітінділерінің тұтқырлығы. Сипаттамалық (характеристическая) тұтқырлық пен молекулярлі массасының арасындағы байланыс. Вискозиметрия. Ерітінділер тұтқырлығын анықтау үшін пайдаланатын тәсілдер.
Полимердің орташа тұтқырлықты (средневязкостной) молекулярлі массасын анықтауға арналған вискозиметрия тәсілі.
Полиэлектролиттер. Полиэлектролиттер минезінің ерекшеліктері (полиқышқылдар, полинегіздер, политұздар). Амфотерлі полиэлектролиттер. Полиэлектролит сулы ерітіндісіндегі иондау тепе-теңдік.
Полимерлердің концентрленген ерітінділері, полимерлі гидрогельдер, олардың типтері. Гельдер құрылымы. Синтетикалық полимерлер және табиғи ЖМҚ химиясы үшін гельдердың маңызы. Концентрленген ерітінділер ағу процесінің ерекшеліктері.
4.3 Лабораториялық сабақтардың тізімі және мазмұны:
Достарыңызбен бөлісу: |