Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave |
1. tjedan: Uvod. Svjetska proizvodnja polimera, glavne primjene polimera, povijesni razvoj organskih sintetskih polimera. Proizvodnja monomera za polimere iz petrokemijskih i obnovljivih sirovina.
2. tjedan: Podjela polimerizacijskih reakcija. Karakteristike postupnih i lančanih reakcija. Postupne polimerizacije. Mehanizam. Kinetika katalizirane polimerizacije. Kinetika nekatalizirane polimerizacije. Analitički izrazi za brzinu reakcije.
3. tjedan: Ovisnost prosječnog stupnja polimerizacije i prosječne molekulske mase o vremenu polimerizacije. Definicija prosječnih molekulskih masa. Floryjeva najvjerojatnija raspodjela molekulskih masa (brojčani i maseni prosjek).
4. tjedan: Modificirana Carothersova jednadžba: prosječna funkcionalnost i kritična konverzija. Carothersova jednadžba za nestehiometrijski omjer bifunkcionalnih monomera. Tehnička izvedba postupne polimerizacije (polimerizacija u masi, polimerizacija na međupovršini).
5. tjedan: Primjeri termoplastičnih postupnih polimera: poliesteri, polikarbonati, poliamidi (alifatski i aromatski), poliimidi, polisulfoni, poli(fenilen-oksid), poliuretani, polisiloksani. Teorija umreženja.
6. tjedan: Primjeri termoreaktivnih postupnih polimera: nezasićeni poliesteri i modificirani alkidi, fenolformaldehidni polimeri, epokidne smole). Lančane polimerizacije - karakteristike.
7. tjedan: Radikalne lančana polimerizacija, Vrste inicijatora. Mehanizam polimerizacije (inicijacija, propagacija i prijenos rasta lanca, terminacija). Brzina polimerizacije (analitički izraz). Kinetička duljina lanca. Prosječni stupanj polimerizacije i prosječna molekulska masa. Raspodjela molekulskih masa.
8. tjedan: Ionske lančane polimerizacije. Anionska polimerizacija: inicijatori, mehanizam, brzina polimerizacije, kinetička duljina lanca, prosječni stupanj polimerizacije, raspodjela molekulskih masa. Anionska polimerizacija: inicijatori, mehanizam, brzina polimerizacije, kinetička duljina lanca, prosječni stupanj polimerizacije, raspodjela molekulskih masa.
9. tjedan: Utjecaj temperature na brzinu polimerizacije. Stereospecifična polimerizacija. Sastav Ziegler-Natta katalizatora. Mehanizam stereospecifične polimerizacije. Osnovne karakteristike stereoregularnih polimera. Metaloceni. Polimerizacija uz metalocenske katalizatore.
10. tjedan: Primjeri lančanih polimera: polietilen, poli(vinil-klorid), polipropilen, polistiren, poli(metil-metakrilat), poliakrilonitril, poli(tetrafluoretilen)...
11. tjedan: Kopolimerizacija. Vrste kopolimera. Jednadžba kopolimerizacije. Eksperimentalno određivanje omjera reaktivnosti (Lewis –Mayo metoda). Allfrey-Price metoda određivanja pojedinačne reaktivnosti monomera u kopolimerizaciji. Raspodjela i prosječna duljina sekvencija u kopolimeru.
12. tjedan: Tehnička izvedba procesa polimerizacije. Homogena polimerizacija: u masi, u otopini. Heterogena polimerizacija: u masi, u otopini i u suspenziji.
13. tjedan: Polimerizacija u superkritičnom CO2. Industrijska proizvodnja širokoprimjenjivih polimera: polietilen niske gustoće i polietilen visoke gustoće (polimerizacija u cijevnom reaktoru i autoklavnom reaktoru). Polimerizacija etilena u suspenziji, u otopini i plisnkoj fazi.
14. tjedan: Borstar bimodalni postupak. Poli(vinil-klorid): proizvodnja i primjena. Polipropilen i polistiren (tehničke izvedbe polimerizacijskog procesa).
15. tjedan: Završno predavanje, rasprava, komentari, zaključci.
Laboratorijske vježbe:
Vježba 1. Sinteza fenol-formaldehidne smole.
Vježba 2. Poliesterifikacija adipinske kiseline s dietilen glikolom.
Vježba 3. Sinteza modificirane alkidne smole.
Vježba 4. Suspenzijska polimerizacija stirena.
Vježba 5. Emulzijska polimerizacija vinil-acetata.
Vježba 6. Priprava poli(vinil-alkohoal) alkoholizom poli(vinil-acetata).
Vježba 7. Sinteza poliamida 610 polimerizacijom na granici faza. |
