Detail předmětu

Fyzika polymerů

FCH-MCO_FYPAk. rok: 2019/2020

Úvod do studia fyziky polymerů, faktory ovlivňující chování makromolekulárních soustav, inter- a intramolekulární síly, mobilita řetězců, molekulová hmotnost a distribuce molekulových hmotností, lineární, rozvětvené a síťované polymery, mechanické vlastnosti, elektrické vlastnosti, optické vlastnosti, nejdůležitější strukturní parametry určující výsledné vlastnosti polymerů, klasifikace polymerů, technické polymery, polymery pro lékařské aplikace, polymery v elektrotechnice, polymery pro stavebnictví,adheziva, polymery pro restauraci památek, přírodní polymery. Skelný stav, chování perfektního a neperfektního skelného polymeru, teorie skelného přechodu, termodynamika a statistika makromolekul v okolí skelného přechodu, faktory určující teplotu skelného přechodu, efekty bočních skupin, typ řetězce, vnější podmínky.Viskoelasticita, fenomenologie viskoelastického chování, kríp, relaxace napětí fenomenologické modely, superpozice čas-teplota, komplexní modul pružnosti, disipace energie, molekulární modely, reptace.Kaučukový stav, fenomenologická teorie kaučukové elasticity, termodynamika a statistická teorie kaučukových polymerů, reálná síť, vliv strukturních parametrů na počáteční modul pružnosti.Viskozita polymerů, definice viskozit, způsoby měření viskozity, viskozita zředěných roztoků, viskozita koncentrovaných roztoků a tavenin, vliv molekulové hmotnosti, reptační teorie.Semikrystalické polymery, charakter krystalické fáze v polymerech, kinetika krystalizace, krystalizace z roztoků a polymerních tavenin, nukleace a růst, monokrystaly, lamela, sférolit, transkrystalinita, úvod do rtg difrakce polymerů, maloúhlová a širokoúhlová difrakce, jiné metody určování krystalinity a mřížkových parametrů krystalitů (DSC, IR, hustota, rozptyl neutronů).Polymerní sítě. Typy sítí, morfogeneze, teorie vzniku sítí, radikálové sítě a interní cyklizace, hydrogely, botnání sítí.Úvod do polymerních směsí a slitin. Mísitelnost polymerů, reologie směsí, morfologie a velikost domén, vliv modulu pružnosti domén, efekty mezikomponentní adheze, fázové přechody, stabilita směsí, binodální a spinodální rozpad.

Výsledky učení předmětu

Moderní principy popisu skelného stavu, kaučukového stavu a krystalického stavu tuhých polymerů. Kinetika krystalizace, nadmolekulární struktura, základy viskoelasticity tuhých polymerních těles, chování sítí, morfologie a vlastnosti směsí polymerů.

Prerekvizity

fyzikální chemie I a II, makromolekulární chemie, struktura a vlastnosti makromolekul

Doporučená nebo povinná literatura

Kolektiv autorů: Základy fyziky polymerů I. Edice MACRO M-16, Ústav makromolekulární chemie AV ČR, Praha 1987. (CS)
Birley A. W., Haworth B., Batchelor J.: Physics of Plastics. Hanser Publishers, Munich 1991. (CS)
Doi M.: Introduction to Polymer Physics. Oxford Univ. Press, New York 1996. (CS)
Strobl G.: The Physics of Polymers. Springer, Berlin 1997. (CS)
Sperling L. H.: Introduction to physical polymer science. John Wiley and Sons, Inc., New York 2001. (CS)
Mark J. E., Nagai K., Graessley W. W. et al: Physical properties of polymers. Univ. Press, Cambridge, Cambridge 2003. (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

ústní zkouška 30 minut, 2 písemné testy v semestru, semestrální projekt

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod do studia fyziky polymerů
2. Skelný stav
3. Viskoelasticita
4. Kaučukový stav
5. Viskozita
6. Semikrystalické polymery
7. Polymerní sítě
8. Úvod do polymerních směsí a slitin

Cíl

Cílem předmětu fyzika polymerů je poskytnout studentům magisterského SP základní znalosti o vlivu molekulární a nadmolekulární struktury na fyzikální vlastnosti pevných polymerů a polymerních směsí se zvláštním důrazem na skelný přechod, viskoelastické chování, kaučukovou elasticitu, krystalizaci, povrchy polymerů, jejich míšení a interakce makromolekul s pevnými povrchy. Nově jsou do přednášky zahrnuty i základy elektrických vlastností polymerů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

není

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NKCP_CHM magisterský navazující

    obor NKCO_CHM , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NPCP_CHM magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

eLearning