«УТВЕРЖДАЮ» проректор по научной работе ____________Афанасьев А.Д. «____»_______________2008 г.

«УТВЕРЖДАЮ»
проректор по научной работе
____________Афанасьев А.Д.
«____»_______________2008 г.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру
по специальности
05.17.06 - «Технология переработка полимеров и композитов»
Программа утверждена на заседании
кафедры химической технологии
Протокол № 9 от 13.06.2008.
Зав. кафедрой _________Дьячкова С.Г.
1
1. Общие сведения о полимерах
Высокомолекулярные соединения (ВМС). Мономеры, олигомеры, полимеры,
макромолекула, полимерная цепь, составное звено, степень полимеризации,
полимолекулярность, полимергомологи, молекулярная масса полимера.
Особенности свойств ВМС.
Природные, искусственные и синтетические полимеры. Классификация
полимеров по химическому составу звеньев, по пространственной структуре
макромолекул.
2. Структура макромолекул
Пространственная структура макромолекул. Линейные, разветвленные и
сетчатые
полимеры.
Стереорегулярность
и
стереонерегулярность.
Изотактические, синдиотактические и атактические полимеры.
Полярные
и
неполярные
полимеры.
Полиэлектролиты.
Полимерные
полупроводники.
3. Получение синтетических полимеров
Образование ВМС в природе и получение искусственных полимеров.
Понятие о процессах полимеризации как способе получения синтетических
полимеров.
Полимеризация.
Исходные
мономеры.
Гомополимеризация
и
сополимеризация.
Свободнорадикальная
полимеризация.
Способы
инициирования.
Термическая, фотохимическая, радиационная и химически инициированная
полимеризация. Химические инициаторы. Полимеризация в окислительновосстановительных системах. Рост цепи и реакция передачи цепи.
Ингибиторы.
Реакция обрыва цепи. Кинетика радикальной полимеризации. Ионная
полимеризация. Катионная и анионная полимеризация, катализаторы, Ионнокоординационная полимеризация. Полимеризация циклических соединений.
2
Поликонденсация.
Основные
типы
реакции
поликонденсации:
гомополиконденсация и гетерополиконденсация. Влияние строения и
функциональности исходных мономеров на структуру и свойства полимеров.
Кинетика поликонденсации, равновесная и неравновесная поликонденсация.
Трехмерная
поликонденсация
и
особенности
ее
проведения.
Полиприсоединение, механика процесса и влияние различных факторов.
Получение блоксополимеров и привитых сополимеров.
Химическая модификация полимеров.
Технические приемы синтеза полимеров.
4. Основные классы синтетических полимеров.
Полимерные
углеводороды
(полиэтилен,
полипропилен,
полистирол,
каучуки). Полимерные спирты и их производные (поливиниловый спирт,
поливинилацетат). Полимерные кислоты и их производные (полиакрилаты,
полиметакрилаты, полиакриламид, подиакрилонитрил). Простые полиэфиры
(полиэтиленоксид). Сложные полиэфиры (полиэтилентерефталат, алкидные
смолы - глифтали, ксифтали, ненасыщенные полиэфиры). Полиамины.
Полиамиды
(поликанрамид,
нейлон,
фенилон).
Полиуретаны.
Фенолальдегидные олигомеры и полимеры. Аминоальдегидные олигомеры и
полимеры
(карбамидоформальдегидные,
меламиноформальдегидные).
Полиэпоксиды. Кремнийорганические полимеры.
5. Физическая структура полимеров.
Пространственная форма, конформационные превращения и гибкость
макромолекул. Межмолекулярное взаимодействие и его особенности в
полимерах. Жесткоцепные полимеры. Энергия когезии и ее влияние на
физико-химические
свойства
полимеров.
Реакционная
способность
полимеров.
Агрегатные и фазовые состояния полимеров. Надмолекулярная структура
полимеров.
Аморфное
состояние
полимеров
и
элементы
его
3
надмолекулярной
структуры.
Кристаллическое
состояние
полимеров.
Монокристаллы и кристаллиты. Степень кристалличности. Однофазная и
двухфазная
структура
кристаллических
полимеров.
Пластинчатые
и
фибриллярные механизмы кристаллизации полимеров.
Ориентированные и неориентированные полимеры. Методы изучения
физической структуры полимеров.
6. Релаксационные состояния и свойства полимеров.
Понятие
о
физических
(релаксационных)
состояниях
полимеров.
Стеклообразное, высокоэластическое и высокотекучее состояния аморфных
полимеров, переход одного состояния в другое, температуры переходов.
Виды деформаций полимеров в различных физических состояниях. Реология
полимеров.
Релаксационные явления и механические модели деформации полимеров.
Термические методы исследования полимеров. Термомеханический метод,
термомеханические кривые аморфных и кристаллических полимеров.
Термогравиметрия.
Теплостойкость полимеров. Электрические свойства полимеров.
7. Растворы полимеров
Механизм растворения полимеров. Набухание и растворение полимеров.
Факторы,
определяющие
набухание
и
растворение
полимеров.
Термодинамика самопроизвольного растворения полимеров.
Разбавленные
растворы
полимеров.
Взаимодействия
в
растворах.
Коллоидные растворы полимеров. Концентрированные растворы полимеров.
Пластификация полимеров.
Полидисперсность полимеров. Среднее значение молекулярной массы
полимеров. Meтоды определения молекулярной массы. Химические и
физико-химические методы. Термодинамические, молекулярно-кинетические
и
оптические
методы.
Вязкость
разбавленных
растворов
и
4
вискозиметрический метод определения молекулярной массы.
Определение
неоднородности
полимеров
по
молекулярной
массе.
Аналитическое и препаративное фракционирование полимеров. Кривые
молекулярно-массового распределения.
8. Химические реакции полимеров
Особенности химических реакций полимеров. Классификация химических
реакций
полимеров.
Полимераналогичные
превращения.
Макромолекулярные реакции. Внутримолекулярные и межмолекулярные
реакции. Реакции концевых групп.
Реакции деструкции. Физическая, химическая и биологическая деструкция.
Механическая,
термическая,
фотохимическая
и
радиационная
деструкция. Окислительная и сольволитическая деструкция. Старение и
стабилизация полимеров.
Реакции сшивания макромолекул, вулканизация каучуков и отверждение
олигомеров и полимеров.
9. Основные процессы переработки полимеров
Особенности переработки эластомеров, пластмасс и стеклопластиков, лакокрасочных материалов, покрытий, пленок.
Классификация методов переработки полимеров. Переработка в твердом,
вязкотекучем состояниях, в растворе полимеров, водных дисперсиях, из
олигомеров.
Экструзия. Экструзия пленочных изделий, листов, шлангов и труб,
профильных изделий.
Формование полимерных композиций. Назначение процесса формования.
Виды формования.
Технология изготовления изделий литьем под давлением.
5
Процесс
каландрования.
зависимости
от
Режим
назначения.
каландрования.
Поточные
Типы
каландров
в
высокопроизводительные
автоматические линии промазки и накладки полимерной смеси на ткань.
Технология получения пленочных материалов поливом из раствора.
Технология
изготовления
изделий
из
армированных
пластмасс
(стеклопластиков).
Технология переработки олигомеров в изделия.
Соединение деталей из полимеров: механическое, склеиванием, сваркой,
приформовкой. Обработка и отделка изделий. Окрашивание, печатание,
тиснение. Методы неразрушающего контроля качества изделий.
Полимерные клеи. Характеристика процесса растворения полимера. Виды
клеев. Области применения клеев. Пропитывание тканей клеями. Крепление
полимеров к металлам, полимерам, дереву, стеклу, тканям и к другим
материалам.
Вулканизация. Влияние различных факторов на процесс вулканизации
(среда, температура, давление и др.). Способы вулканизации и контроль.
Отверждение реактопластов.
Основная литература
1. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. М. Academa, 2005.
2. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения. М.: Высшая школа, 1971.
3. Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных
материалов. М.: Эксим, 2000.
4. Догадкин Б.А., Донцов А.А., Шершнев В.А. Химия эластомеров. 2-е
изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1981.
5. Кирпичников А.П., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О.
Химия и технология синтетического каучука. Л.: Химия, 1987.
6. Технология пластических масс // Под ред. В.В. Коршака. М.: Химия,
1985.
7. Основы технологии переработки пластмасс // Под ред. В.Н. Кулезнева,
В.К. Гусева. М.: Химия, 1995.
8. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства
полимеров. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Лабиринт, 1994.
9. Гуль В.Е., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс. М.: Химия,
1985.
6
10. Басов Н.И., Вражинский В.А., Казанков Ю.В. Расчет и
конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из
полимерных материалов. М.: Химия, 1991.
11. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л.:
Химия, 1989.
12. Принципы создания полимерных композиционных материалов /
Ал.Ал. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, Н.С. Ениколопов. М.: Химия,
1990.
Дополнительная литература
1. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М. Общая технология резины. 4-е
изд., переработ. и доп. М.: Химия, 1978.
2. Технология резиновых изделий / Ю.О. Аверко-Антонович и др. Л.: Химия,
1991.
3. Вольфсон С.А. Основы создания технологического процесса получения
полимеров. М.: Химия, 1987.
4. Торнер Р.В., Акутин М.С. Оборудование заводов по переработке
пластмасс. М.: Химия, 1986.
5. Энциклопедия полимеров. В 3 т. М.: Советская энциклопедия. Т. 1. 1972;
Т. 2. 1974; Т. 3. 1977.
7