|
Vyučující
|
-
Šňupárek Jaromír, prof. Ing. DrSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Chemické, kinetické a termodynamické předpoklady polyreakcí. Základní typy stupňovitých a řetězových polymerací. Gibbsova energie, enthalpie a entropie polyreakcí, výpočet kritické polymerační teploty. Rovnováha polymerace- depolymerace, stropní teplota. Mechanismus a kinetika rovnovážných polykondenzací. Molekulová hmotnost, index polydisperzity při rovnovážných polykondenzacích. Vztah polymeračního stupně, konverze, neekvivalentnosti reakčních složek a rovnovážné konstanty k polymeračnímu stupni. Nerovnovážné polykondenzace. Mechnismus a kinetika reakcí formaldehydu s fenolem, kresoly, xylenoly, močovinou a melaminem v závislosti na pH reačního prostředí. Mechanismus a kinetika polyadičních reakcí, reakce isokyanátové skupiny se skupinami karboxylovými, hydroxylovými, aminovými. Další reakce na urethanové skupině. Reakce oxiranové skupiny. Tvorba polymerní sítě, kritická konverze, výpočet podle Carotherse a Floryho. Mechanismus a kinetika radikálových polymercí v homogenním prostředí. Kinetika radikálové polymerace při iniciaci termické, iniciátory, fotoiniciátory, radiací. Polymerační stupeň při radikálové polymeraci, přenosové reakce, přenosové konstanty, kinetická délka řetězce, kinetické vztahy pro výpočet polymeračního stupně. Mechanismus a kinetika radikálových kopolymerací, kopolymerační rovnice, obecná relativní reaktivita monomerů, kopolymerační parametry a jejich experimentální stanovení metodami Fineman-Ross, Mayo-Lewis. Mechanismus a kinetika emulzní polymerace. Mechanismy nukleace částic, vztah mezi počtem částic a koncentracemi tenzidu a iniciátoru. Mechnismy růstu částic. Kopolymerace v emulzním prostředí. Mechanismus a kinetika suspenzní polymerace, inverzní emulzní polymerace a srážecí roztokové a srážecí blokové polymerace. Mechanismus a kinetika iontových polymerací. Živé aniontové polymerace. Mechanismus koordinačních polymerací, polyinserce. Stereopolymerace na Zieglerových-Nattových katalyzátorech. Chemické reakce na polymerech, reakce polymerů nesoucích funkční skupiny na řetězci. Tvorba polymerních sítí, alkydy, nenasycené polyestery, polyurethany, vulkanizace kaučuků. Speciální typy polyreakcí - telomerizace, GTP (polymerace s přenosem skupiny), ATRP (polymerace s přenosem atomu), SFRP (polymerace se stabilním radikálem), RAFT (adičně-fragmentační přenos radikálu) - nové metody "living" radikálové polymerace.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět rozšiřuje a prohlubuje rozsah znalostí z makromolekulární chemie, zejména mechanismu a kinetiky polyreakcí, uplatňovaných při syntéze polymerů. Důraz je kladen jak na průmyslově využívané postupy, tak na nové způsoby syntézy polymerů s řízenou architekturou. Znalosti jsou prohlubovány na seminářích, zaměřených zejména na výpočty.
Absolvent získá rozšířené a prohloubené teoretické znalosti z makromolekulární chemie, zejména mechanismu a kinetiky základních polyreakcí, uplatňovaných při syntéze polymerů. Získané znalosti umožňují pokračování ve studiu ve studijním programu Chemie a technologie materiálů, studijním oboru Technologie výroby a zpracování polymerů, zejména pro studium vztahů mezi strukturou a vlastnostmi polymerů a kompozitů, technologie výroby polymerů, technologie zpracování polymerů a kompozitů, fyziky a fyzikální chemie polymerů, analýzy polymerů, hodnocení termoplastů, reaktoplastů a kompozitních materiálů.
|
|
Předpoklady
|
Znalosti organické, fyzikální a makromolekulární chemie.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
2 průběžné testy ústní zkouška
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bahadur P., Sastry N.V. Principles of Polymer Science. Alfa Science Int., Pangbourne, UK, 2002.
-
Carraher C. E. Polymer Chemistry. Marcel Dekker, Basel, New York, 2003.
-
Mleziva J., Kálal J. Základy makromolekulární chemie. SNTL Praha, 1986. ISBN 04-621-86.
-
Mleziva, Josef. Polymery : výroba, struktura, vlastnosti a použití. Praha: Sobotáles, 2000. ISBN 80-85920-72-7.
-
Rempp P., Merill E.W. Polymer Synthesis. Hüthig-Wepf Verlag, Basel, Heidelberg, New York., 1991.
|