Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ивановский государственный химико-технологический университет
«УТВЕРЖДАЮ»
проректор по учебной работе
_______ проф.СветцовВ.И.
«___»___________ 2004 г.
Факультет № 2 – органической химии и технологии
Кафедра – ТКМ и ПП
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине “ХИМИЯ МОНОМЕРОВ»
для направления 655100 – ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
специальности 250500 – ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
специализации 250506 – ТЕХНОЛОГИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ
Курс 3, семестр 5
Всего часов по дисциплине: 102
Аудиторные занятия: 57
Лекции: 38
Лабораторные занятия: 19
Практические занятия: 12
Самостоятельная работа: 45
Экзамен: 5 семестр
Зачет: нет
Рабочая программа составлена В.А.Козловым на основании требований
ГОС высшего профессионального образования по специальности 25.05.00
«Химическая технология высокомолекулярных соединений»
Рабочая учебная программа утверждена на заседании кафедры
ТКМиПП
«____» ______________ 2004г., протокол № _____
Заведующий кафедрой _____________ В.А.Козлов
Рабочая учебная программа рекомендована секцией специальных
дисциплин научно-методического совета ИГХТУ
«_____» _____________ 2004г.
Председатель секции ___________________ Ю.Г. Воробьев
Рабочая учебная программа рассмотрена и утверждена научнометодическим советом факультета № 2
«______» ____________ 2004г.
Председатель НМС факультета _______________ А.Б. Ливадонова
1. ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цель преподавания дисциплины.
Дисциплина «ХИМИЯ МОНОМЕРОВ» предусмотрена учебным
планом.
Ее цель – привить студентам навыки инженерного и технологического
мышления в области мономеров – сырья для получения полимеризационных
и поликонденсационных смол, позволяющие перейти к рассмотрению и
анализу конкретных технологий получения и использования искусственных и
синтетических полимеров для лакокрасочных композиционных материалов
и покрытий. Базовыми дисциплинами для химии мономеров являются:
неорганическая и органическая химия, привлекаются знания по физике,
физической, аналитической и коллоидной химии.
1.2. Требования по дисциплине
В результате изучения дисциплины студент должен:
а) иметь представление: об основных способах получения,
физических и химических свойствах мономеров;
б) знать и уметь использовать: исходя из строения мономеров
предсказывать их физические и химические свойства, способы получения ,
условия и механизм реакций превращения их в полимер;
в) владеть основными приемами и подходами к получению
мономеров, применяемых в качестве связующих в
лакокрасочных
материалах и пластмассах;
г) иметь опыт
оценки свойств и степени чистоты
полимеризационных и поликонденсационных мономеров;
1.3. Разделы дисциплины и виды занятий с указанием количества часов
на их проведение.
№
Название раздела
Лекции
Лаборат.
Самост.
Раздела
занятия
работа
2.1
Основные понятия
химии мономеров.
2
2.2
Мономеры
для
полимеризационных
15
10
13
полимеров (смол).
2.3
Мономеры
для
поликонденсационных
15
10
13
полимеров (смол).
2.4
Природные
2
сырьевые
источники
мономеров
Итого
34
20
26
2.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
РАЗДЕЛ 2.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ МОНОМЕРОВ.
ТЕМА 2.1.1.Классификация мономеров.Номенклатура мономеров:
научная и рациональная, тривиальные названия многотоннажных мономеров.
РАЗДЕЛ 2.2. МОНОМЕРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННЫХ
ПОЛИМЕРОВ (СМОЛ).
ТЕМА 2.2.1 Мономеры для полимеризационных полимеров (смол).
Строение виниловых и аллиловых производных. Способы получения.
Физические и химические свойства.Механизм реакций присоединения по
кратной связи. Реакция полимеризации. Условия и механизм радикальной
полимеризации.Инициаторы радикальных реакций.Влияние строения
радикалов и карбкатионов на их устойчивость и реакционную способность.
Условия и механизм ионной (катионной и анионной) и координационной
полимеризации, примеры катализаторов. Ориентация в реакциях
присоединения по кратным свзям.Закономерности влияния строения
мономеров на их химические (реакционноспособность) и физические
свойства. Представители виниловых и аллиловых мономеров: алкены
(этилен, пропилен, бутилены, стирол,инден), диены (дивинил, изопрен,
хлоропрен),галогеналкенов(винилхлорид,винилиденхлорид,тетрафторэтилен)
, ненасыщенных спиртов и их производных(виниловый и аллиловый спирты,
винилацетат), алдегидов( акролеин,), ненасыщенных одноосновных
карбоновых кислот (акриловая, метакриловая) и их функциональных
производных (метилакрилат, метилметакрилат,акрилонитрил, акриламид,
бутилакрилат).
РАЗДЕЛ 2.3.МОНОМЕРЫ ДЛЯ ПОЛИКОНДЕНСАЦИОННЫХ
ПОЛИМЕРОВ (СМОЛ)
ТЕМА 2.3.1Мономеры для поликонденсационных смол.
Наиболее
типичные, широко применяемые реакции поликонденсации в синтезах
пленкообразующих.Механизм реакций поликонденсации на модельных
соединениях. Обратимые и необратимые реакции поликонденсации, влияние
условий на скорость и равновесие.
ТЕМА 2.3.2. Строение, изомерия , номенклатура, получение, физические
и химические свойства основных представителей поликонденсационных
мономеров.
ТЕМА2.3.3. Спирты многоатомные: гликоли, глицерин, эритриты,
ксилит, сорбит. Особенности
поведения многоатомных спиртов при
нагревании.Особенности физических и химических свойств многоатомных
спиртов, их применение для получения пленкообразующих полимеров.
ТЕМА 2.3.4. Фенолы: фенол, крезолы, ксиленолы, бутилфенолы,
гидрохинон, дифенилолпропан.Особенности реакционной способности
фенолов.Ориентация , реакционные центры фенолов. Примеры применения
фенолов для получения полимеров.
ТЕМА 2.3.5. Многоосновные карбоновые кислоты и их функциональные
производные: классификация,свойства,применение.Особенности поведения
дикарбоновых кислот при нагревании.Представители многоосновных кислот
и их функциональных производных (янтарная, глутаровая, адипиновая,
себациновая,
малеиновая,
фумаровая,
о-,м-,п-фталевые
кислолты,
тримеллитовая кислота).Кислоты жирные синтетические, жирные таловые,
нефтяные. Ангидриды и эфиры: фталевый, малеиновый, тримеллитовый и
пиромеллитовый ангидриды, диметилтерефталат.
ТЕМА
2.3.6
Амины.
Классификация,свойства,
применение.Представители:
этилендиамин,
гексаметилендиамин,
фенилендиамины, меламин, уротропин. Карбамид.
ТЕМА
2.3.7
Альдегиды
и
кетоны.Классификация.Строение.Номенклатура.Свойства.Применение.
Представители: формальдегид(формалин,триоксан,параформ), ацетальдегид,
акролеин,фурфурол, ацетон.
ТЕМА2.3.8
Изоцианаты.Классификация.Строение.Номенклатура.Свойства.Представител
и: толуилендиизоцианат.
ТЕМА
2.3.9
Эпоксидные
соединения.
СтроениеюСвойстваюПрименение.Представители:
окись
этилена,окись
пропилена, эпихлоргидрин, эпигидриновый (глицидиловый) спирт.
РАЗДЕЛ 2.4.ПРИРОДНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ ИСТОЧНИКИ МОНОМЕРОВ..
ТЕМА
2.4.1.
Высшие
жирные
кислоты.Строение.Свойства.Получение.Применение.Представители:
олеиновая,линилевая,линоленовая..Мономеры. лежащие в основе природных
олигомеров и полимеров(растительные масла,углеводы,белки).
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.
1.Физические и химические свойства мономеров .
2.Распознавание и определение степени чистоты мономеров.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Самостоятельная проработка отдельных разделов
дисциплины (Раздел 2.1 - 2.4 )
Подготовка к коллоквиумам.
Оформление отчетов по лабораторному практикуму.
Самостоятельная работа по индивидуальным заданиям.
содержания
3 ФОРМЫ ОТЧЕТНОСТИ:
3.1.Коллоквиумы по теме каждой лабораторной работы; отчеты по
лабораторному практикуму;
3.2.Контрольная работа по разделам лекционного курса ( Мономеры для
полимеризационных и поликонденсационных смол )
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
ОСНОВНАЯ
1.Платэ Н.А. Основы химии и технологии мономеров: Учеб.
Пособие/Н.А.Платэ,Е.В.Сливинский.М.:Наука:МАИК2Наука/Интерпериодика», 2002.-696.:ил.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1.Энциклопедия полимеров.-М.:Советская энциклопедия,1972. т.1,2,3.
2.Физер Л.,Физер М..Органическая химияюУглубленный курс.ТОМ 1 и
2.М.:Издательство «Химия» 1969 и 1970гг.-688 с., -800 с.