Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 1.13 Mb.
|
Б3.В1 Технологические основы производства полимеров Целями освоения дисциплины являются: установление основных закономерностей реакций полимеризации и поликонденсации, приводящих к образованию высокомолекулярных соединений, а также в ознакомлении студентов с основным промышленным оборудованием и приемами, применяемыми для получения полимеров различных классов. Основными задачами освоения дисциплины являются: установление связи между химизмом протекания реакций полимеризации (поликонденсации) свойствами образующегося полимера, установление зависимости различных свойств полимеров от способа и технологических особенностей их получения, назначение и принцип работы основного технологического оборудования, предназначенного для производства полимеров различных классов. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основы теории фундаментальных разделов химии (прежде всего неорганической, аналитической, органической, физической, химии высокомолекулярных соединений, химии биологических объектов, химической технологии). Уметь: применять основные законы химии, физики, термодинамики и гидравлики при проектировании, налаживании и эксплуатации химического оборудования, в том числе с привлечением информационных баз данных. Владеть: навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования полимеров; навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов. Основное содержание. Получение и периодические способы полимеризации мономеров: свободнорадикальная, анионная, катионная полимеризации, механизм и стадии. Периодический и непрерывный способы полимеризации, оборудование, получение алкенов, галогенпроизводных алкенов, стирола, акриловых мономеров, винилацетата и их полимеризация по периодическому способу, оборудование для периодической полимеризации. Получение и непрерывные способы полимеризации мономеров: полимеризация алкенов, галогенпроизводных алкенов, стирола, акриловых мономеров, винилацетата и их по непрерывному способу, оборудование для непрерывной полимеризации. Получение и периодические способы поликонденсации мономеров: получение эпоксидных смол, изоцианатов, гликолей, аминов и их поликонденсация по периодическому способу, оборудование для периодической поликонденсации. Получение и непрерывные способы поликонденсации мономеров: получение эпоксидных смол, изоцианатов, гликолей, аминов и их поликонденсация по непрерывному способу, оборудование для непрерывной поликонденсации. Б3.В2 Методы синтеза мономеров Цели преподавания дисциплины состоят в изложении: базовых знаний по получению и свойствам мономеров и исходных веществ для синтеза полимеров, принципов классификации мономеров; представлений о важнейших мономерах, производимых в промышленном и полупромышленном масштабах; знакомство студентов с основами науки о полимерах и ее важнейшими практическими приложениями; Основными задачами освоения дисциплины являются получение и закрепление теоретических и практических знаний по способам получения и свойствам мономеров; приобретение знаний и навыков по получению, исследованию мономеров. Студент по завершении обучения дисциплины должен: Знать: основные понятия и определения химии мономеров; классификацию и номенклатуру мономеров; основные лабораторные и промышленные способы получения; физические свойства и физиологическое действие на организм человека; основные области применения мономеров; химические свойства и химические превращения мономеров. Уметь: применять при препаративном синтезе мономеров; использовать полученные знания при получении и изучении свойств новых мономеров; объяснять полученные экспериментальных данных. Владеть: различными лабораторными и промышленными способами получения мономеров. Основное содержание. Понятие мономер и олигомер. Реакционная способность мономеров и олигомеров. Методы образования кратных связей (дегидрогенизация, гидрирование, дегидрогалогенирование, дегидратация спиртов, дегалогенирование, метод Виттига). Классификация мономеров. Полимеризующиеся мономеры. Мономеры этиленового ряда. (этилен, изобутилен, стирол). Мономеры акрилового ряда (акриловая кислота, метакриловая кислота, акрилонитрил и метакрилонитрил). Галогенсодержащие мономеры (хлористный винил, хлористый винилиден, тетрафторэтилен). Мономеры диенового ряда (бутадиен-1,3, изопрен, хлоропрен). Мономеры аллилового ряда (поливиниловый спирт, аллиловый спирт, простые и сложные виниловые эфиры). Поликонденсирующиеся мономеры. Оксираны (этилена окись, 1,2-эпоксипропан, аллилглицидиловый эфир, эпихлоргидрин). Мономеры для полиимидов и полиуретанов (алифатические и ароматические диамины, простые и сложные полиэфиры, изоцианаты, глицерин, 1,4-бутандиол, тетрагидрофуран, этиленгликоль, формальдегид). Элементорганические мономеры (фосфорсодержащие и кемнийорганические мономеры). Мономеры для ненасыщенных смол (фталевый ангидрид, малеиновый ангидрид, пиромеллитовый ангидрид). Б3.В3 Методы синтеза высокомолекулярных соединений Цели освоения дисциплины: овладение основными теоретическими положениями в области химии полимеров. Ознакомление с методами синтеза высокомолекулярных соединений различных классов. Получение основных в практическом отношении сведений о синтезе, процессах растворения, химических превращениях и физико-механических свойствах полимерных материалов. Получение навыков лабораторных работ по синтезу ВМС, изучению их химических свойств. Задачи дисциплины: изучение особенностей и специфики поведения высокомолекулярных соединений. Приобретение знаний и умений в области синтеза высокомолекулярных соединений различного строения различными методами и разработке новых методов синтеза полимеров со специальными или заданными свойствами. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основные методы синтеза высокомолекулярных соединений, возможности их применения; механизмы реакций радикальной, ступенчатой и ионной полимеризации и сополимеризации, поликонденсации и циклополимеризации. Уметь: провести синтез и очистку высокомолекулярного соединения. Владеть навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций. Основное содержание. Радикально-цепная полимеризация: инициирование, рост макрорадикалов, прекращение роста макрорадикалов, передача кинетической цепи на макромолекулу, мономер, растворитель, обрыв кинетической цепи, регуляторы молекулярной массы, катализаторы, промоторы, ингибиторы, , скорость инициирования, скорость роста макрорадикалов, степень полимеризации, средняя продолжительность жизни макрорадикалов, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, поливинилацетат, полистирол. Ионно-цепная полимеризация: катионная, анионная полимеризация, инициирование, катализаторы, стадии роста и обрыва цепи, алфиновые катализаторы и катализаторы Циглера-Натта, полиоксиметилен, политетрагидрофуран, полиэтилен, полипропилен. Ступенчатая полимеризация и поликонденсация: механизм реакции, катализаторы, скорость реакции, степень полимеризации, конкурирующие реакции, полиуретан, поликапролактам, полиэпоксиды, сложные полиэфиры, полиамиды. Получение термостойких ароматических полимеров: полифенилены, полиарилаты, полиимиды, полибензимидазолы, полиоксодазолы, элементорганические полимеры. Б3.В4 Физико-химия полимеров Целями освоения дисциплины являются: изучение структуры, физических состояний полимеров, термодинамики образования и реологических свойств растворов полимеров, теорий пластификации полимеров, лежащих в основе физико-химических процессов, протекающих при получении, переработке и эксплуатации полимеров и изделий из них. Задачами дисциплины являются: изучение структуры и свойств полимеров в зависимости от условий их синтеза, влияния растворителей и различных добавок (пластификаторов, наполнителей, модификаторов) на структуру, физическое состояние, молекулярные характеристики, реологические, физико-механические и термомеханические свойства различных классов линейных и сшитых полимеров. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: фундаментальные разделы физической химии полимеров. Уметь: использовать теоретические и экспериментальные методы физико-химии полимеров при обсуждении результатов исследования процессов получения и переработки различных полимеров. Владеть: методами исследования полимеров с учетом их физических и химических свойств. Основное содержание. Структура и физические состояния полимеров: гибкость цепи полимеров, конфигурация и конформация макромолекул, термодинамическая и кинетическая гибкость цепи, аморфные полимеры, ориентированное состояние полимеров, кристаллические полимеры, механизм и кинетика кристаллизации, стеклообразное состояние полимеров, влияние химического строения, молекулярной массы и других факторов на температуру стеклования, термомеханические кривые стеклообразных, кристаллических и сетчатых полимеров. Термодинамика образования растворов полимеров: истинные растворы и набухание полимеров, факторы, определяющие набухание и растворение полимеров, фазовое равновесие системы полимер – низкомолекулярная жидкость, правило фаз Гиббса для растворов полимеров, термодинамика растворения и набухания полимеров, осмотическое давление, давление набухания, второй вириальный коэффициент, свободная энергия, энтальпия, изменение объема и энтропии при растворении полимеров, растворы полимеров с верхней и нижней критической температурой растворения, термодинамика набухания сетчатых полимеров. Реологические свойства растворов полимеров: реологические свойства разбавленных растворов полимеров. механизм течения разбавленных растворов полимеров, реологические свойства концентрированных растворов полимеров, влияние молекулярной массы, растворителя и температуры на вязкость концентрированных растворов полимеров, реологические свойства студней полимеров. Пластификация полимеров: влияние пластификаторов на температуры стеклования и текучесть полимеров, совместимость пластификаторов с полимерами, механизм и теории пластификации, влияние пластификаторов на механические и диэлектрические свойства полимеров, смеси полимеров, определение совместимости и температуры стеклования смесей полимеров. Б3.В5 Физико-химия резины Целью освоения дисциплины является изучение физико-химических процессов, протекающих при получении, переработке и эксплуатации резино-технических изделий, а также освоение навыков физико-механических, физико-химических и термомеханических испытаний резин. Задачи дисциплины: дать знания и практические навыки, необходимые для производства и контроля качества резин, изучить основные способы утилизации и регенерации отработавших свой срок эксплуатации резиновых изделий, правильно выбирать тип оборудования и температурно-временной режим вулканизации для получения эластомеров с максимальными свойствами, правильно применять оборудование для контроля качества резиновых изделий, обрабатывать и анализировать полученные результаты. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основы теории химических процессов вулканизации каучуков и резиновых смесей и технологию изготовления резин, роль ингредиентов в составе резиновых смесей. Уметь: использовать теоретические и экспериментальные методы для исследования процессов получения и переработки резиновых смесей. Владеть: навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования эластомеров; навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов. Основное содержание. Физико-механические методы исследования резин: гибкость макромолекул, надмолекулярная структура, кристалличность, пласто-эластические свойства, твердость, ударная вязкость, износостойкость, прочность: основное промышленное оборудование, устройство и принцип действия. Физико-химические методы исследования резин: растворимость и набухание полимеров, ограниченное и неограниченное набухание, параметры полимерной сетки, студни I и II рода, зависимость растворимости от температуры, природы растворителя и резины, вязкость растворов полимеров.Термические методы исследования резин: термо- и теплостойкость резин, огнестойкость, способы повышения термических свойств, химические добавки к резинам, механизм защитного действия антипиренов, антиоксидантов и противостарителей, основные приборы и оборудования для определения термических свойств резин. Б3.ДВ.1.1 Методы исследования свойств мономеров Цели освоения дисциплины: ознакомление с методами исследования мономеров, изложение физических принципов, техники и математического аппарата, применяемого для определения различных параметров молекул и их характеристик. Задачи дисциплины: получение и закрепление теоретических и практических знаний в области исследования структуры и свойств мономеров, методов их исследования, приобретение знаний и навыков по оценке возможностей основных физико-химических методов исследования мономеров. Студент по завершении обучения дисциплины должен: Знать: физические основы методов исследования. Уметь: применять теоретические знания для выполнения лабораторного практикума по всем разделам курса; проводить анализ полученных спектров; определить вещество по его спектру. Владеть: достоинствами и недостатками, возможностями, чувствительностью, точностью, доступностью и практичностью физико-химических методов исследования. Основное содержание. Рефрактометрические методы анализа. Показатель преломления и удельная рефракция. Аддитивность молекулярной рефракции. Использование молекулярной рефракции для определения строения мономеров. Фотоэлектронная спектроскопия. Разновидности. Основные области приложения и примеры использования. Масс-спектроскопия. Физические основы метода. Типы ионов. Схема их образования. Б3.ДВ.1.2 Современные методы исследования мономеров и олигомеров Цели освоения дисциплины: изучение основных современных физико-химических методов установления структуры органических соединений. Задачи дисциплины: приобретение знаний и умений в области методов исследования строения мономеров для подготовки к научно-исследовательской работе, понимание принципов устройства и работы типовых приборов, используемых в данных методах, способах подготовки исследуемых образцов, обработки и анализа регистрируемых характеристик. Студент по завершении обучения дисциплины должен: Знать: основы современных методов (ультрафиолетовой (УФ) спектроскопии, ядерного магнитного резонанса (ЯМР) (на ядрах 1Н и 13С), масс-спектрометрии). Уметь: проводить структурный анализ мономеров по данным ультрафиолетовой и масс-спектрометрии, ядерного магнитного резонанса и рентгеноструктурного анализа. Владеть: достоинствами и недостатками, возможностями, чувствительностью, точностью, доступностью и практичностью методов исследования. Основное содержание. Масс-спектрометрия. Физические основы метода: принцип работы масс-спектрометра, его разрешающая сила, образование масс-спектра, основное уравнение масс-спектрометрии, типы регистрируемых ионов (молекулярные, осколочные, метастабильные, многозарядные). Определение молекулярной брутто-формулы по масс-спектру: метод точного измерения масс молекулярных ионов, метод измерения интенсивностей пиков ионов, изотопных молекулярному иону. Электронная УФ спектроскопия. Физические основы метода: электронные состояния молекул, классификация электронных переходов в молекулах, правила отбора. Взаимосвязь электронных спектров и структуры органических молекул: хромофоры и ауксохромы, сопряжение хромофоров, неспецифическое и специфическое влияние растворителей, батохромный и гипсохромный сдвиги, гипохромный и гиперхромный эффекты, классификация полос поглощения в электронных спектрах. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Физические основы метода: магнитные свойства ядер, основное уравнение ядерного магнитного резонанса, взаимодействия магнитных моментов ядер (тонкая и сверхтонкая структура сигналов ядер). Выбор резонансного ядра при изучении строения органических соединений. Принцип работы ЯМР спектрометра. Спектрометрическая идентификация мономеров (совместное использование масс-спектрометрии, УФ, ЯМР и ЯМР 13С спектроскопии). Особенности структурного анализа органических соединений при совместном использовании спектральных методов. Алгоритм структурного анализа Примеры решения задач структурного анализа, имеющих различную степень сложности. |
