Opcije pristupačnosti Pristupačnost
Structure and properties of polymer materials
Anketa
Na ovoj stranici trenutno nije odabrana niti jedna anketa!
Repozitorij
Repozitorij je prazan
Obavijesti
Structure and properties of polymer materials
Šifra: 187951
ECTS: 5.0
Nositelji: izv. prof. dr. sc. Ana Pilipović
Prijava ispita: Studomat
Opterećenje:

1. komponenta

Vrsta nastaveUkupno
Predavanja 30
Seminar 15
Laboratorijske vježbe 15
* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)
Opis predmeta:
Structure and Properties of Polymer Materials

CILJ KOLEGIJA
Predmet daje osnovna znanja za razumijevanje strukture i morfologije polimera, viskoelastičnih fenomena i njihove veze sa svojstvima polimera i polimernog materijala te razumijevanje procesa prerade u formiranju mikrostrukture i odraz na svojstva polimera. Stjecanje znanja o pripremi i svojstvima polimernih sustava.

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA
Predavanja
1. Uvod u polimere. Klasifikacija polimernih materijala. Oblik lanaca. Vrste ponavljajućih jedinica u makromolekuli. Opći izgled makromolekule. Konfiguracija i konformacija makromolekule.
2. Struktura polimera. Amorfna, kristalna i kristalasta struktura. Orijentacija makromolekule.
3. Fizička stanja polimera. Deformacijska stanja. Termomehaničke krivulje plastomera, duromera i elastomera. Temperature prijelaza i temperature za primjenu polimera. Staklište, talište, temperatura tečenja. Diferencijalna pretražna kalorimetrija (DSC).
4. Mehanička svojstva. Deformacijska svojstva. Modeli viskoelastičnih svojstava. Relaksacija (relaksacija naprezanja, puzanje, elastično pamćenje). Mehaničko-toplinska svojstva. DTUL. Vicat. Martens.
5. Mehanička svojstva. Stvarni i nominalni dijagram ovisnosti deformacije o rasteznom naprezanju (krivulja naprezanje / deformacija). Čimbenici koji utječu na mehanička svojstva. Ispitivanje mehaničkih svojstava polimernih materijala (rastezna, savojna, tlačna, žilavost, tvrdoća). Ovisnost mehaničkih svojstava o temperaturi.
6. Toplinska svojstva. Koeficijent linearnog toplinskog rastezanja. Volumno rastezanje i skupljanje. Specifični toplinski kapacitet. Toplinska vodljivost. Difuznost. Entalpija. Toplinska prodornost. p-v-T dijagram. Termogravimetrijska analiza (TGA).
7. Kemijska svojstva. Razgradnja polimera. Toplinska, oksidacijska, fotokemijska i fotooksidacijska, ionizirajuća, kemijska, mehanička, biorazgradnja i starenje.
8. Električna svojstva polimera. Polarni i nepolarni polimeri. Značajke. Elektrostatski naboj. Vodljivi polimeri.
9. Reologija. Osnovni reološki zakoni. Reologija polimerne kapljevine. Brzina smicanja, volumni i maseni protok. Viskozno tečenje i smična viskoznost polimernih kapljevina. Zakon potencije (Newtonov zakon). Vrste polimernih kapljevina. Učinak parametara viskoznosti polimene taline.
10. Modeliranje viskoelastičnosti, relaksacije i retardacije (Maxwellov i Voight-Kelvinov model). Smično naprezanje i smična viskoznost. Važnost entropijske elastičnosti u preradi. Svojstva polimernih kapljevina. Dinamička mehanička analiza (DMA).
11. Mehaničko miješanje višefaznih polimernih sustava. Priprema višefaznih polimernih sustava u ekstruderu. Miješanje višefaznih polimernih sustava u miješalici. Utjecaj temperature, sastava i omjera komponenata na mješljivost.
12. Lijevanje višefaznih polimernih sustava. Lijevanje u kalup. Injekcijsko prešanje.

Seminari:
Metode karakterizacije polimernih materijala:
1. Određivanje raspodjela molekulskih masa (MWD).
2. Diferencijalna pretražna kalorimetrija (DSC). Dinamička mehanička analiza (DMA).
3. Termogravimetrijska analiza (TGA).
4. Infracrvena spektroskopija s Fourierovom transformacijom signala (FTIR).
5. Nuklearna magnetska rezonancija (NMR)

Laboratorijske vježbe
Priprava višefaznih polimernih sustava u:
1. Ekstruderu
2. Miješalici
Izrada višefaznih polimernih sustava:
1. Izravno prešanje.
2. Injekcijsko prešanje.
Ispitivanja svojstva polimera:
1. Rastezna svojstva
2. Žilavost

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA
Razumijevanje povezanosti strukture i svojstava polimernih materijala i modifikacije strukture i svojstava što je važno za proizvodnju, preradu i primjenu. Razumijevanje priprave i karakterizacije višefaznih polimernih sustava.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA
Prisustvovanje svim oblicima je obvezno (barem 75 %).
Izostanak sa seminara i laboratorijskih vježbi treba nadoknaditi
Usmeni je ispit moguć samo na osobni zahtjev i u posebnim prigodama.

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE
Predavanja (ex cathedra)
Seminari (ex cathedra)
Laboratorijske vježbe

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA
Predavanja: završni ispit (pisani)
Seminari: završni ispit (pisani)
Laboratorijske vježne: pisano izvješće o svakoj laboratorijskoj vježbi

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA
Studentska anketa

ISHODI UČENJA KOLEGIJA
1. razlikovati molekulsku i nadmolekulsku strukturu polimera i identificirati morfološku strukturu polimera
2. povezati strukturu polimera i viskoelastična svojstva sa svojstvima polimera i primjenom polimernih materijala
3. objasniti dinamičku strukturu i svojstva viskoelastičnih materijala uz statička i oscilirajuća naprezanja
4. definirati strukturu i svojstva višefaznih polimernih sustavima
5. razlikovati postupke prerade polimernih materijala
6. dizajnirati strukturu i svojstva polimernih materijala u tijeku prerade
7. predvidjeti odnos između značajki materijala i toplinskog procesa prerade

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET PRIDONOSI
1. povezati temeljne elemente kemije i inženjerstva materijala: strukturu, svojstva, proizvodnju i uporabu materijala
2. identificirati probleme u području kemije i inženjerstva materijala
3. primjeniti laboratorijsku opremu i uređaje pri određivanju svojstava materijala
4. povezati rezultate dobivene raznovrsnim metodama s literaturnim spoznajama radi njihove što potpunije interpretacije
5. objasniti rezultate svoga rada nestručnjacima, stručnjacima drugih područja te međunarodnim partnerima

OBVEZNA LITERATURA
6. D. W. van Krevelen, K. te Nijenhuis, Properties of Polymers, Fourth edition, Elsevier, 2009.
7. E. L. Thomas (editor), Structure and Properties of Polymers. 12-Wiley-VCH (1993) (Materials Science and Technology).

DOPUNSKA LITERATURA:
1. R. D. Rawlings: Materials science and engineering, Encyclopedia of life support systems, vol. I - P. Kratochvil: Structure and properties of polymers. (pages: 135-157).
Literatura:
1. semestar
Izborni kolegij - Redovni studij - Kemija i inženjerstvo materijala