Przedmiot do wyboru dla studentów I USM w wymiarze 120 godz. dla specjalności Chemia polimerów ( zalecany przez kierownika specjalności) Sylwetka absolwenta tego przedmiotu Przedmiot ten poszerzy wiedzę słuchaczy specjalności Chemia Polimerów o problemy związane ogólnie z zastosowaniem konkretnych tworzyw wielkocząsteczkowych do wyrobu określonych finalnych produktów. Słuchacz tego przedmiotu posiądzie wiedzę dotyczącą metod technologicznych wytwarzania konkretnych przedmiotów z tworzyw sztucznych w/g procedury wtrysku, wytłaczania, termoformowania i innych. Pozna techniki określania parametrów związanych z formowaniem wyrobów. Pozna metody oceny właściwości mechanicznych i termicznych określanych zgodnie z Polską Normą. Uzyska wiedzę dotyczącą modyfikowania powierzchniowego folii dla możliwości jej drukowania(pierwotnie, folie powszechnie stosowane są hydrofobowe). Słuchacz w/w przedmiotu zostanie zapoznany także z recyklingiem podstawowych polimerów zarówno elastomerów jak również tworzyw konstrukcyjnych. Będzie również umiał identyfikować prostymi metodami materiały polimerowe o nieznanej tożsamości dla celów separacji i dalej ponownego użycia. Omówione zostaną także składniki ekobilansów z uwzgłędnieniem różnych materiałów stosowanych w rozwiązaniach technicznych( papier, szkło i inne) w porównaniu do materiałów polimerowych. Słuchacz zostanie też zapoznany z kompozytami polimerowymi w tym także z nanokompozytami zarówno organicznymi( skrobia, celuloza) jak i nieorganicznymi(bentonit, srebro, miedź). Wykłady obejmą również omówienie polimerów o specjalnych właściwościach(optoelektrycznych, magnetycznych)i ich zastosowanie w szeroko pojętej elektronice. Uczestnik zajęć zostanie zapoznany z
membranami polimerowymi oraz procesami membranowymi. Pozna elementy termodynamiki nierównowagowej oraz procesy perwaporacji, odwróconej osmozy, elektrodializy i dializy dyfuzyjnej. Zapozna się również z teoretycznymi i praktycznymi elementami reologii polimerów. Przedmiot ten obejmuje zajęcia przedstawione w tabeli poniżej. Nazwa przedmiotu Wymiar Wykład Laboratorium Zaliczający Uwa godzinowy godz. godz. przedmiot CP razem prowadzący prowadzący 1a.Materiałoznawstwo 15 15 25 i przetwórstwo poli- A. Gałęski, dr meró prof. CBM i M J.Nowaczyk 1b.Elementy recyklin- -Łódź mgr. Inż. M. gu Przygoda polimerów dr E. Olewnik prof. UMK 2.Wybrane 50 20 30 zagadnienia z poli- dr hab. dr merów W.Kujawski P.Adamczak. Prof.R.Wódzki, dr I.Koter, dr, hab.w.kujaw- S.Koter, prof. ski UMK 3.Wł. mechaniczne i 20 termiczne polimerów dr. T.Czernia- dr T.Czernia- wski wski-
Ad.1a.Wykłady: Polimery jonowe, ciekłe kryształy i polimery ciekłokrystaliczne. Środki pomocnicze stosowane w otrzymywaniu i przetwórstwie polimerów, stabilizatory, plastyfikatory, wypełniacze, barwniki, środki smarne i adhezyjne. Emulsje i emulgatory. Środki sieciujące i tiksotropowe. Biostabilizatory. Środki zapachowe i biodegradowalne. Podstawowe metody przetwórstwa ze szczególnym uwzględnieniem metod wtrysku, wytłaczania, termformowania i rozdmuchu. Liczba Weissenberga a czas relaksacji molekularnej. Spienianie polistyrenu i wytwarzanie włókien aramidowych. Naprężenie normalne podczas ścinania Ad. 1b. Sposoby identyfikacji i rozdział mieszanin polimerowych. Recykling materiałowy termoplastów, duroplastów, poliuretanów i wyrobów gumowych. Recykling surowcowy i energetyczny. Recykling w różnych gałęziach przemysłu Tworzywa biodegradowalne i ekologiczne jako alternatywa recyklingu materiałów polimerowych. Ekobilanse materiałowe na przykładzie różnych opakowań np.: do mleka i jogurtów. Laboratorium. Otrzymywanie wyrobów polimerowych metodą wtrysku z surowców pierwotnych i recklatu. Badanie właściwości reologicznych wyrobów z recyklatu. Modyfikacja powierzchni folii w celu poprawy jej właściwości adhezyjnych. Termoformowanie próżniowe. Recykling butelek z PTE. Spektrokolorymetria jako ocena jakości tworzywa pierwotnego i recyklatu z PTE. Badanie wskaźników płynięcia poliolefin. Badanie lepkości istotnej metodą wiskozymetryczną granulatu PTE-butelkowego jako ocena jego jakości. Ad.2.Wykłady: Otrzymywanie i budowa membran selektywnych. Procesy membranowe: mikro, ultra i nanofiltracja, odwrócona osmoza, dializa, separacja gazów, perwaporacja, destylacja membranowa i in. Membrany jonoselektywne mono i bipolarne ich właściwości i zastosowania. Membrany ciekłe- transport zwykły, sprzężony i aktywny. Mechanizm i opis teoretyczny prostych procesów
membranowych. Elementy perkolacji i termodynamiki sieciowej w zastosowaniu do układów membranowych. Procesy membranowe w pełnym opisie za pomocą termodynamiki nierównowagowej. Polimery przewodzące elektronowo. Mechanizm generowania nośników prądu, domieszkowanie. Polarony, bipolarony i solitony. Mechanizm transportu nośników. Właściwości elektryczne, magnetyczne i optyczne najnowszej generacji polimerów elektroaktywnych. Zastosowania utylitarne Laboratorium: Formowanie membran polimerowych do ultra i mikrofiltracji metodą inwersji faz. Wyznaczanie współczynnika przepływu hydrodynamicznego przez membrany. Oznaczanie wielko0ści porów zmodyfikowaną metodą Bubble Point. Pomiar przewodnictwa elektrycznego membran jonowymiennych. Wyznaczanie granicy gęstości prądu. Selektywność membran na podstawie pomiaru potencjałów membranowych. Przepływ osmotyczny w układach membranowych. Dyfuzja elektrolitów przez membrany. Wpływ stężenia. Elektrodializa. Odsalanie wód. Perwaporacja. Rozdzielanie mieszanin lotnych. Odwadnianie alkoholu. Dializa dyfuzyjna. Rozdział kwasów i soli. Membrany ciekłe. Rozdział i odzyskiwanie metali. Ad.3.Wykłady: Zaawansowane techniki badania właściwości mechanicznych polimerów: metoda propagacji fal, metoda drgającego stroika. Rozwiązania konstrukcyjne aparatury badawczej. Polimery jako izolatory i dielektryki. Omówienie metod badania odporności cieplnej, palności, dymienia i szybkości rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni. Laboratorium: Wyznaczanie parametrów elastyczności c1 i c2 równania Mooneya-Rivlina dla gumy oraz rzeczywistego modułu Younga, Wyznaczanie parametrów Eo i K równania Martina-Rotha-Stichlera. Wyznaczanie efektywnej gęstości usieciowania. Badanie efektu Mullinsa