Detail předmětu

Polymery v průmyslu, letectví a sportu

FCH-BC_PPLSAk. rok: 2024/2025

Předmět shrnuje moderní poznatky o struktuře a vlastnostech homogenních a heterogenních polymerů a jejich nanostruktur využívaných v ve strojírenství, stavebnictví, lékařských a kosmetických pomůckách, obalech, elektrotechnice, IT, automobilovém průmyslu, v konstrukci letadel a kosmických těles a ve sportovním nářadí a ochranných pomůckách. Předmět podává ucelený a provázaný přehled moderních syntetických polymerních materiálů ve velkoobjemových i speciálních aplikacích, metod jejich standardizované charakterizace, procesů výroby, zpracování a základů navrhování výrobků z nich. Jsou rovněž diskutovány aktuální problémy související s životním cyklem různých plastů a jeho vlivem na životní prostředí.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

prof. RNDr. Josef Jančář, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie materiálů (ÚCHM)

Vstupní znalosti

Student by měl mít základy organické a makromolekulární chemie.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Ústní zkouška (60 %), které předchází písemný test splněný na minimálně 51 %.

Aktivní účast na výuce včetně splněného testu (20 %), semestrální projekt (30 %).

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními polymerními materiály používanými v průmyslových aplikacích (strojírenství, dopravní technika, barvy a laky, lepidla, speciální aplikace), letectví a kosmonautice a v různých sportovních odvětvích a naučit je používat nástroje pro výběr vhodných polymerních materiálů pro vybrané aplikace. V prvním bloku (6 přednášek) je provedena standardní klasifikace komerčních polymerů. Poté jsou stručně diskutovány moderní metody modifikací čistých polymerů (polymerní směsi, kompatibilizátory, plněné plasty, nanokompozity) a technologií pro tvorbu specifických fázových morfologií pro dosažení požadovaného souboru vlastností. V další části jsou studenti provedeni tvorbou a využitím Ashbyho grafů pro výběr materiálů s předepsanou kombinací vlastností pro danou aplikaci. Druhý blok (6 přednášek) se věnuje analýze konkrétních aplikací ve strojírenství, osobních automobilech a motocyklech, nákladních automobilech a autobusech.

Základní literatura

Mariane Gilbert, Brydson's Plastics Materials, Butterworth-Heinemann; 8th edition (October 25, 2016), ISBN-10 ‏ : ‎ 9780323358248, ISBN-13 ‏ : ‎ 978-0323358248 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_MPMU bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Josef Jančář, CSc.

Osnova

1. Úvod, definice, rozdělení syntetických polymerních materiálů, ukázky aplikací v různých odvětvích průmyslu, v letectví a ve sportovních potřebách.
2. Základní výrobní a zpracovatelské technologie různých typů polymerních materiálů.
3. Standardizovaná charakterizace a testování, význam jednotlivých vlastností pro konkrétní aplikace.
4. Formy polymerních materiálů I – termoplasty, homopolymery, kopolymery, polymerní směsi a slitiny, plněné plasty.
5. Formy polymerních materiálů II – reaktoplasty, termosety, fotosety, vláknové kompozity, nanokompozity.
6. Formy polymerních materiálů III – kaučuky, přrodní a syntetické kaučuky, termoplastické kaučuky, gely, hydrogely, laky a adheziva.
7. Komoditní polymery a jejich výběr pro průmyslové a sportovní aplikace, aplikace v pokročilém strojírenství, automobilový průmysl, stavebnictví, sportovní pomůcky, obaly a jednorázové lékařské pomůcky.
8. Konstrukční polymery a jejich výběr pro průmyslové, letecké a sportovní aplikace, přístrová technika, elektrotechnice, IT, litografii, automobily a dopravní prostředky, lékařské přístroje, interiér letadel, komponenty satelitů.
9. Speciální polymery a jejich výběr pro průmyslové a letecké aplikace, vysokoteplotní polymery, polymery s tvarovou pamětí, vodivé polymery, adheziva, polymery pro 3D tisk.
10. Polymerní nanomateriály, příprava, charakterizace a jejich aplikace v moderní EUV litografii a funkčních membránách.
11. Vliv prostředí a podmínek použití na stálost dílců z polymerních materiálů (teplota, korozivní prostředí, kosmické záření, koroze pod napětím).
12. Životní cyklus polymerního výrobku a jeho řízení návrhem výrobku, výběrem materiálu a technologie zpracování.