Obavezni predmet za studijski program Hemijska tehnologija – profil Inženjerstvo materijala
1
Katedra za Organsku hemijsku tehnologiju i Katedra za fizičku hemiju i elektrohemiju Predmet: Polimeri II Fond časova: 2 + 2 Semestar VII
Literatura: K. Jeremić, Interni pisani materijal , Katedra za fizičku hemiju i elektrohemiju J.S. Veličković, Veličković, I.G. Popović, »Prerada polimernih materijala« , interna skripta Katedre za Organsku hemijsku tehnologiju J.S. J.S. Veličk Veličkovi ović, ć, I.G. I.G. Popov Popović, ić, Praktik Praktikum um za laborato laboratorijs rijske ke vežbe vežbe iz predmeta predmeta »Prerada »Prerada polimernih materijala«, interna skripta Katedre za Organsku hemijsku tehnologiju Referentna literatura: I. I. Perepechko, “An Introduction to Polymer Physics”, Mir Publishers, Moscow, 1981 L. H. Sperling, “ Introduction to Physical Polymer Science”, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1986 L.A. Utracki, “ Polymer Alloys and Blends”, Hanser Publishers, Munich, 1989 S. Middleman, »Fundamentals of Polymer Processing«, McGraw-Hill, New York, 1977 D.H. Morton-Jones, »Polymer Processing«, Chapman and Hall, London, 1989 Kratak opis kursa: Razmatraju Razmatraju se fazne ravnoteže čistih polimera i višekompo višekomponentn nentnih ih sistema. sistema. Analiziraju Analiziraju se svojst svojstva va završn završnog og proizv proizvoda oda koja koja uslovl uslovljav javaju aju izbor izbor polime polimerno rnog g materij materijala ala i postup postupka ka prerade. prerade. Predstavlje Predstavljeni ni su osnovni osnovni postupci postupci oblikovanj oblikovanjaa termoplastičnih termoplastičnih i termoreaktiv termoreaktivnih nih polimera. Uz prikaz opreme za preradu polimera sa mašinskim elementima, analiziraju se pro prome mene ne mater materija ijala la na mole moleku kuls lsko kom m nivo nivou. u. Svi Svi post postup upci ci se razma razmatr traju aju sa tehn tehničk ičkootehnološkog, ekonomskog i ekološkog aspekta. Sadržaj kursa: A. Program predavanja - Uvod. Uvod. Značaj Značaj i obim obim prerad preradee i primene primene poli polimer mernih nih mater materijal ijalaa u svetu svetu i našoj našoj zemlji. zemlji. - Razmat Razmatran ranje je svojs svojstav tavaa polim polimera era bitn bitnih ih za za njiho njihovu vu prera preradu. du. - Jedn Jednok okom ompo pone nent ntni ni sist sistem emii . Fazna i fizička stanja polimera. Temperatura ostakljivanja i temper temperatu atura ra topljen topljenja. ja. Termod Termodina inamik mikaa krista kristaliz lizacij acije. e. Kineti Kinetika ka krista kristaliz lizacij acije. e. Avramijeva Avramijeva jednačina. jednačina. Morfologij Morfologijaa kristala kristala. Termodinamika prelaza iz staklastog u gumoliko stanje. Slobodna zapremina. - Višeko Višekompo mponen nentni tni sist sistemi emi.. Koncen Koncentro trovan vanii rastvor rastvorii polime polimera. ra. - Blen Blende de poli polime mera ra.. Term Termod odin inam amik ikaa meša mešanj njaa poli polime mera ra.. Fazn Faznii dija dijagr gram ami. i. Stat Statis isti tičk čkee teorije o blendama polimera. Blende homopolimer/kopolimer i kopolimer/kopolimer. Meha Mehani niza zam m i kine kineti tika ka fazn faznog og razd razdva vaja janj nja. a. Blen Blende de neme nemešl šlji jivi vih h poli polime mera ra.. Među Međupo povr vrši šins nske ke poja pojave ve.. Adhe Adhezi zija ja.. Komp Kompat atib ibil iliz izac acij ijaa neme nemešl šlji jivi vih h blen blendi di.. Interpenetrirajuće polimerne mreže. Svojstva blendi polimera. - Specifi Specifično čnosti sti prerade prerade pojedi pojedinih nih polime polimerni rnih h materijala materijala kao što su polie polietile tilen, n, poli(vi poli(vinil nil hlorid) i polistiren. - Pomoćn Pomoćnee siro sirovin vine. e. Aditiv Aditivi, i, plas plastif tifika ikator tori, i, puni punila. la. - Osnovn Osnovnii pojmov pojmovii prerad preradee poli polimer mernih nih materij materijala ala.. - Mešanj Mešanje. e. Prip Priprem remaa rastvo rastvora, ra, disper disperzija zija,, suve suve meša mešavin vine. e.
Obavezni predmet za studijski program Hemijska tehnologija – profil Inženjerstvo materijala
-
2
Valjanje i kalandriranje. Primena kalandriranja za proizvodnju ploča, folija i listova. Laminiranje. Ekstruzija. Koekstruzija. Ekstruzija plašteva. Ekstruzija vlakana. Ekstruzija i duvanje. Proizvodnja polimernog filma. Termoformiranje. Rotaciono livenje. Presovanje u kalupu. Injekciono brizganje. Reakciono injekciono brizganje. Duvanje šupljih tela. Ekspandirani polimerni materijali. Postupci spajanja. Lepljenje, zavarivanje. Prerada polimernih blendi.
B. Program vežbanja - Računske vežbe: sastavljanje receptura i doziranje dodataka, proračun tehnoloških parametara ekstrudera, modelovanje rada ekstrudera, proračun tehnoloških parametara kalandera, proračun tehnoloških parametara injekcione brizgalice. - Laboratorijske vežbe: Određivanje T g i Tm polimera pomoću DSC-a, određivanje indeksa tečenja rastopa, određivanje energije aktivacije viskoznog tečenja i praćenje tiksotropije polimernih rastopa i rastvora, analiza ulaznih sirovina i kontrola završnog proizvoda u proizvodnji polietilena i poli(vinilhlorida).
Cilj kursa: 1. Sticanje osnovnih znanja o faznim i fizičkim stanjima polimera, kao i o njihovim rastvorima i blendama. 2. Sticanje osnovnih saznanja o odabiru adekvatnog postupka prerade pojedinih polimernih materijala. 3. Sticanje iskustva i osećaja za red veličine procesnih parametara tokom prerade polimera. 4. Sticanje znanja o specifičnim postupcima prerade polimernih materijala. 5. Sveobuhvatnim sagledavanjem problema ostvariti da studenti iskoriste prethodno stečena znanja. 6. Razvijati timski rad u laboratoriji. Način -
provere znanja: domaći zadaci (DZ) laboratorijske vežbe (LV) test (TEST) kolokvijum (KOL) završni ispit (ZI)
Preduslov izlaska na ispit: nema
Konačna ocena će biti formirana prema formuli: OCENA DZ x 0,1 + LV x 0,1 + TEST x 0,2 + KOL x 0,2 + ZI x 0,4 =
Obavezni predmet za studijski program Hemijska tehnologija – profil Inženjerstvo materijala
Semestralni termin plan Ned. sem.
1 2
3
4
5
6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
u
Aktivnost nastavnika
Aktivnost studenta
Uvod. Značaj i obim prerade i primene polimernih materijala u svetu i našoj zemlji. Jednokomponentni sistemi . Fazna i fizička stanja DZ 1 polimera. Temperatura ostakljivanja i temperatura LV 1 topljenja. Termodinamika kristalizacije. Kinetika kristalizacije.Avramijeva jednačina. LV 2 Morfologija kristala. Termodinamika prelaza iz predaja LV 1 staklastog u gumoliko stanje. Slobodna zapremina. Višekomponentni sistemi. Koncentrovani rastvori polimera. Blende polimera. Termodinamika mešanja polimera. predaja DZ 1 Fazni dijagrami. Statističke teorije o blendama DZ 2 polimera. Blende homopolimer/kopolimer i kopolimer/kopolimer. Mehanizam i kinetika faznog r azdvajanja. Blende Predaja DZ 2 nemešljivih polimera. Međupovršinske pojave. Adhezija. Kompatibilizacija nemešljivih blendi. Interpenetrirajuće polimerne mreže. Svojstva blendi polimera. Test LV 3 predaja LV 2 Aditivi, plastifikatori, punila LV 4 predaja LV 3 Osnovni pojmovi prerade polimernih materijala. predaja LV 4 Mešanje. Priprema rastvora, disperzija, suve mešavine. Valjanje i kalandriranje. Laminiranje. DZ 3 Ekstruzija. Koekstruzija. Ekstruzija plašteva. predaja DZ 3 Ekstruzija vlakana. Injekciono brizganje. Reakciono injekciono DZ 4 brizganje. Presovanje u kalupu. Termoformiranje. Rotaciono predaja DZ 4 livenje. Duvanje šupljih tela. Ekspandirani polimerni materijali. Postupci spajanja. Lepljenje, zavarivanje. Prerada polimernih blendi. Kolokvijum
3