Выбор языка

Russian English French German Italian Portuguese Spanish
Программа вступительных экзаменов в аспирантуру

Программа вступительных экзаменов в аспирантуру

PDFПечатьE-mail

ПРОГРАММА

вступительного экзамена в аспирантуру по специальности

05.17.06 «ТЕХНОЛОГИЯ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ»

В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: технология получения синтетических полимеров; зависимость строения полимерных молекул и свойств полимеров от метода их получения; создание материалов на основе полимеров; основные компоненты полимерных композиций и их роль в формировании свойств мате-риалов; создание полимерных композитов; основные процессы синтеза и переработки по-лимеров и полимерных материалов. Разработана профессорско-преподавательским соста-вом кафедры полимерных материалов.

1. Основы технологии и синтеза полимеров, их молекулярная структура и макроскопиче-ские свойства

Значение и роль полимерных материалов в хозяйстве страны, технически важные полиме-ры: эластомеры (каучуки), пластические массы, искусственные и синтетические волокна, полимерные покрытия - пленки, лаки, краски. Конструкционные материалы на основе по-лимеров. Их применение в различных отраслях народного хозяйства: в технике, строи-тельстве, медицине и т.п. Пути интенсификации производства и улучшения качества про-мышленной продукции.

Основные представления о способах производства полимеров. Полимеризация в растворе, эмульсии, суспензии, массе мономера, в газовой и твердой фазах. Производство полиме-ров в расплавах мономеров при ступенчатом синтезе. Влияние способов производства по-лимеров на состав полимеров. Автоматизация процессов производства полимеров на ос-нове математического моделирования.

Молекулярная структура и макроскопические свойства полимеров. Молекулярная масса цепей. Молекулярно-массовое распределение Высокоэластичность, пленко- и волокнооб-разование как характерные признаки полимерного состояния вещества. Физические, фазо-вые и агрегатные состояния полимеров. Стеклование и кристаллизация полимеров. Физи-ческие свойства полимеров в различных состояниях. Пути управления ими. Надмолеку-лярные структуры в аморфных и кристаллических полимерах. Электрические, теплофизи-ческие, оптические, фрикционные и другие свойства. Особенности химических свойств полимеров. Полимер- аналогичные, внутри- и межмолекулярные реакции. Действие света, излучений высоких энергий, теплоты на полимеры. Окисление полимеров и меры защиты. Механохимические превращения полимеров. Сетчатые полимеры. Стойкость полимеров к агрессивным средам.

2. Свойства полимеров и материалов на их основе. Методы их оценки

Основные свойства полимеров, определяющие их переработку в изделия. Технологиче-ские свойства полимерных материалов. Реологические свойства. Взаимосвязь молекуляр-ной структуры и технологических свойств полимерных материалов. Методы испытания полимерных материалов. Механические свойства полимерных материалов. Прочностные и деформационные свойства. Релаксационные свойства. Упругогистере-зисные свойства. Долговечность и усталостная выносливость. Динамические свойства. Износостойкость. Зависимость свойств полимерных материалов от температуры. Взаимосвязь между струк-турой полимеров и их свойствами. Прогнозирование свойств изделий из полимеров на ос-нове результатов испытаний полимеров.

3. Основные полимеры и полимерные материалы

Классификация полимерных материалов по химическому строению полимерной цепи, по технологическим и эксплуатационным характеристикам.

Полимеры для производства пластмасс, волокон, пленок, получаемые цепной полимери-зацией: полиолефины, полистирол и сополимеры стирола с другими мономерами, полиме-тилметакрилат, поливинилхлорид, фторопласты, полиакрилнитрил, поливинилацетат и др.

Полимеры для производства пластмасс, волокон, пленок, покрытий, получаемые по сту-пенчатым реакциям: полиформальдегид, полиацеталь-дегид, пентапласт, полифениленок-сид, полиэтилентерефталат, полибути-лентерефталат, поликарбонаты, полиамиды, поли-имиды, полиуретаны, фенольно-альдегидные, аминоальдегидные, эпоксидные, полиэфир-ные (ненасыщенные), фурановые, кремнийорганические смолы и др.

Синтетические каучуки: бутадиеновые, изопреновые, бутадиен- сти-рольные и бутадиен-нитрильные, силиконовые, хлоропреновые, бутилкаучук, этиленпропиленовые СКЭП и СКЭПТ, эпихлоргидриновые, фторкаучуки, уретановые, полисульфидные, акрилатные и др. Термоэластопласты.

4. Ингредиенты полимерных композиций и их роль в формировании свойств полимерных материалов

Роль ингредиентов и механизм их действия в полимерах. Общие требования, предъявляе-мые к ингредиентам и оценка их качества. Отверждение и вулканизация как процессы формирования сетчатых полимеров. Структура сетчатого полимера, параметры сетки. Влияние структуры вулканизационной сетки на свойства конечного продукта.

Отвердители и вулканизующие вещества. Ускорители и активаторы отверждения и вулка-низации, их классификация и влияние на структуру и свойства вулканизатов. Старение полимерных материалов под влиянием тепла, света, кислорода, озона, многократных де-формаций и т.п. Методы исследования старения. Классификация противостарителей. Озонное старение и методы защиты от озонного старения. Радиационное старение. Термо- и светостабилизация.

Наполнение и наполнители. Система полимер - наполнитель. Теории усиления полимеров наполнителями. Классификация наполнителей.

Красящие вещества. Назначение и основные требования, предъявляемые к красителям. Неорганические красители. Органические красители. Специальные ингредиенты: моди-фикаторы, порообразующие, антифрикционные, абразивы, антипирены и др. - и их назна-чение.

Пластификаторы. Влияние пластификаторов на свойства полимеров. Теория действия пластификаторов. Требования к пластификаторам. Классификация пластификаторов.

Армирование и армирующие материалы: текстиль, стекловолокна и ткани, металлокорд, асбест и др. Назначение и требования, предъявляемые к их качеству.

Полимер-полимерные системы. Физико-химические явления на границе раздела фаз гете-рогенных полимерных систем.

5. Общие принципы создания полимерных композиционных материалов

Понятие о полимерных композитах. Принципы составления рецептуры пластмасс, резин, пленок, покрытий и других полимерных материалов. Многообразие требований, предъяв-ляемых полимерным материалам различного назначения. Технико-экономическая оценка их применения.

Конструкционные, теплостойкие, паростойкие, ударопрочные, теплоизолирующие, моро-зостойкие, бензомаслостойкие, огнестойкие, пористые (губчатые), твердые, рентгеноза-щитные, электропроводящие, магнитные, антифрикционные и другие материалы. Поли-меры для изоляционных материалов. Оптимизация состава полимерных материалов на основе математического планирования эксперимента.

6. Основные процессы переработки полимеров

Особенности переработки эластомеров, пластмасс и стеклопластиков, покрытий, пленок.

Подготовительные стадии производств. Приготовление полимерных смесей. Реологиче-ские свойства смесей и методы их определения. Теории процесса смешения и диспергиро-вания, моделирование, математическое описание процесса. Классификация методов пере-работки полимеров. Переработка в твердом, вязкотекучем состояниях, в растворе полиме-ров, водных дисперсиях, из олигомеров.

Прессование порошкообразных, гранулированных, волокнистых и слоистых материалов.

Экструзия. Особенности экструзии на одношнековых, двухшнековых, дисковых экструде-рах, производительность и мощность потребляемая экструдерами, рабочая точка экстру-дера. Экструзия пленочных изделий, листов, шлангов и труб, профильных изделий. Шприцевание эластомеров в машинах червячного типа. Формование полимерных компо-зиций. Назначение процесса формования. Виды формования. Причины возникновения анизотропии свойств и усадки заготовок. Аппаратурное оформление, пути интенсифика-ции. Технология изготовления изделий пневмоформованием, вакуумформованием, меха-нопневмоформованием, штамповкой.

Технология изготовления изделий литьем под давлением. Уравнение состояния, измене-ние температуры и давления в форме, особенности течения материала в форме.

Процесс каландрования. Теоретическое обоснование процесса каландрования, его матема-тическое описание. Режим каландрования. Типы каландров в зависимости от назначения. Поточные высокопроизводительные автоматические линии промазки и накладки поли-мерной смеси на ткань.

Технология переработки олигомеров в изделия. Технология изготовления газонаполнен-ных, пенистых, ячеистых полимеров.

Соединение деталей из полимеров: механическое, склеиванием, сваркой, приформовкой. Обработка и отделка изделий. Окрашивание, печатание, тиснение. Методы неразрушаю-щего контроля качества изделий.

Основная литература

1. Корнев А.Е., Буканов A.M., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. М.: Эксим, 2000.

2. Догадкин Б.А., Донцов А.А., Шершнев В.А. Химия эластомеров. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1981.

3. Кирпичников А.П., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О. Химия и техно-логия синтетического каучука. Л.: Химия, 1987.

4. Технология пластических масс /Под ред. В.В. Коршака. М.: Химия, 1985.

5. Основы технологии переработки пластмасс /Под ред. В.Н. Кулезнева, В.К. Гусева. М.: Химия, 1995.

6. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. 4-е изд. пе-рераб. и доп. М.: Лабиринт, 1994.

7. Гуль В.Е., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс. М.: Химия, 1985.

8. Басов Н.И., Вражинский В.А., Казанков Ю.В. Расчет и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов. М.: Химия, 1991.

9. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л.: Химия, 1989.

10. 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 A.M. Общая технология резины. 4-е изд., перера-бот, 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.: Сов. энциклопедия. Т. I. 1972; Т. 2. 1974; Т. 3. 1977.

Дополнительные вопросы

КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

1.Исходные химические соединения для производства кремнийорганических полимеров. Способы их получения.

2.Полиорганосилоксаны. Особенности полимерной цепи. Классификация.

3.Олигоорганосилоксаны с концевыми реакционноспособными группами. Эластомеры на их основе.

4. Линейные и циклолинейные высокомолекулярные органосилоксаны. Эластомеры на их основе.

5.Продукты гидролиза тетраалкоксисиланов. Применение в промышленности.

6.Термическая устойчивость полиорганосилоксанов и элементорганосилоксанов.

7.Проблемы повышения термической устойчивости полиорганосилоксанов.

8.Олигоорганосилоксаны без реакционноспособных групп. Применение в промышленно-сти.

9.Гидрофобизирующие жидкости на основе олигогидридорганосилоксанов. Применение в легкой промышленности и строительстве.

10.Гидрофобизирующие жидкости на основе олигоалкилсиликонатов натрия. Применение в легкой промышленности и строительстве.

11.Кремнийорганические смолы (полиалкилфенилсилоксаны и полиалюмоалкилфенилси-локсаны). Лак КО-810. Композиции для переработки прессовым методом на их основе.

12.Кремнийорганические смолы и их использование в защитных покрытиях.

13.Полиорганосиланы и полиорганокарбосиланы. Методы получения.

14.Применение кремнийорганических полимеров в аэрокосмической технике.

15.Применение кремнийорганических полимеров в медицине.

16. Применение кремнийорганических полимеров в производстве пенопластов. Плиточ-ный пенопласт К-40.

Рекомендуемая литература:

1. Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М.:Химия,1966.-784с.

2. Берлин А.А., Шутов Ф.А. Упрочнение газонаполненные пластмассы. – М.: Химия, 1980. – 224 с.

3. Олигоорганосилоксаны. Свойства, получение, применение /Под ред. М.В. Соболевско-го. - М.: Химия, 1985. –264с.

4.Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов./ Под ред. М.В. Соболевского. – М.: Химия, 1975. – 296 с.

5.Бажант В., Хваловски В., Радсузски Д. Силиконы. – М.: Химия, 1960.- 762 с.

6.Догадкин Б.А., Донцов А.А., Шершнев В.А. Химия эластомеров. – М.: Химия, 1981. – 376 с.