Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Polymer materials
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-1-603-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
6
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Laska Jadwiga (jlaska@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Rozumie potrzebę dokształcania się oraz pracy w zespole IMT1A_K02, IMT1A_K01 Examination,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
Skills: he can
M_U001 Potrafi przygotować opis wykonania ćwiczenia laboratoryjnego, przedstawić wyniki w formie graficznej lub tabeli, interpretować wyniki przeprowadzonych badań IMT1A_U01 Activity during classes,
Test,
Oral answer,
Report
M_U002 Potrafi wytworzyć i scharakteryzować oraz zidentyfikować materiał polimerowy IMT1A_U05, IMT1A_U04, IMT1A_U02 Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_U003 Potrafi pracować samodzielnie i w zespole oraz samodzielnie poszerzać i pogłębiać swoją wiedzę IMT1A_U06, IMT1A_U01 Activity during classes,
Examination,
Involvement in teamwork
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma uporządkowaną wiedzę o budowie chemicznej polimerów, korelacji pomiędzy budową na poziomie molekularnym i właściwościami makroskopowymi IMT1A_W03 Examination
M_W002 Ma uporządkowan wiedzę o materiałach polimerowych, ich otrzymywaniu i zastosowaniach IMT1A_W03, IMT1A_W01 Examination,
Test,
Execution of laboratory classes
M_W003 Ma podstawową wiedzę o metodach badań polimerów, umie interpretować wyniki tych badań IMT1A_W04 Activity during classes,
Examination,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
75 30 0 30 0 0 15 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Rozumie potrzebę dokształcania się oraz pracy w zespole + - + - - + - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi przygotować opis wykonania ćwiczenia laboratoryjnego, przedstawić wyniki w formie graficznej lub tabeli, interpretować wyniki przeprowadzonych badań - - + - - + - - - - -
M_U002 Potrafi wytworzyć i scharakteryzować oraz zidentyfikować materiał polimerowy - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi pracować samodzielnie i w zespole oraz samodzielnie poszerzać i pogłębiać swoją wiedzę + - + - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma uporządkowaną wiedzę o budowie chemicznej polimerów, korelacji pomiędzy budową na poziomie molekularnym i właściwościami makroskopowymi + - - - - + - - - - -
M_W002 Ma uporządkowan wiedzę o materiałach polimerowych, ich otrzymywaniu i zastosowaniach + - + - - + - - - - -
M_W003 Ma podstawową wiedzę o metodach badań polimerów, umie interpretować wyniki tych badań + - + - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 125 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 75 h
Preparation for classes 14 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 2 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (30h):

Przedmiot ma na celu zapoznanie studentów z podstawowymi grupami polimerów i tworzyw sztucznych stosowanych w inżynierii materiałowej. Studenci zapoznają się z metodami otrzymywania polimerów, ich budową chemiczną, właściwościami, zastosowaniami, metodami przetwórstwa i formowania oraz możliwościami recyklingu materiałów polimerowych. Student wynosi umiejętność doboru materiałów polimerowych do różnych zastosowań, wiedzę na temat metod badania ich struktury i właściwości oraz jest przygotowany do prac wspomagających projektowanie materiałowe i technologiczne w przemyśle oraz jednostkach przemysłowego zaplecza badawczego.

Tematy wykładów:
1. Wprowadzenie do materiałów polimerowych. Podstawowe pojęcia: monomer, polimer, mer, polimeryzacja.
2. Właściwości polimerów w odniesieniu do ich budowy chemicznej. Porównanie właściwości polimerów i związków małocząsteczkowych. Masa cząsteczkowa związków wielkocząsteczkowych. Metody wyznaczania masy cząsteczkowej.
3. Otrzymywanie polimerów. Mechanizmy polimeryzacji – wolnorodnikowy i jonowy.
4. Otrzymywanie polimerów. Polimeryzacja koordynacyjna.
5. Polimeryzacja kondensacyjna. Porównanie polimeryzacji addycyjnej i kondensacyjnej. Kopolimeryzacja. Kopolimery.
6. Przemysłowe metody prowadzenie procesów polimeryzacji: polimeryzacja blokowa, suspensyjna, emulsyjna, rozpuszczalnikowa, w fazie gazowej itp.
7. Krystaliczność/amorficzność polimerów, temperatura zeszklenia/topnienia, taktyczność, sieciowanie.
8. Technologiczny podział tworzyw polimerowych: termoplasty, duroplasty, elastomery, elastomery termoplastyczne. Powiązanie makroskopowych właściwości z budową chemiczną i struktura polimerów.
9. Właściwości mechaniczne polimerów. Reologia polimerów. Przetwórstwo i formowanie polimerów.
10. Poliolefiny (polietylen, polipropylen, polistyren, poliakrylany etc.) – właściwości, zastosowania.
11. Polidieny (polibutadien, poliizopren, etc.) – właściwości, zastosowania.
12. Polimery kondensacyjne (poliestry, poliamidy, poliuretany etc.) – właściwości, zastosowania.
13. Recykling materiałów polimerowych. Ekologiczne aspekty użytkowania tworzyw polimerowych.
14. Polimery specjalne: ciekłokrystaliczne, przewodzące prąd elektryczny.
15. Wybrane metody badań materiałów polimerowych.

Laboratory classes (30h):

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych studenci przeprowadzają reakcje polimeryzacji, poznają sposoby identyfikacji polimerów oraz metody badań fizykochemicznych:
1. Otrzymywanie polimerów w reakcji polimeryzacji suspensyjnej i blokowej. Polimeryzacja wolnorodnikowa.
2. Identyfikacja polimerów w oparciu o ich podstawowe właściwości fizyczne i chemiczne (palność, rozkład termiczny, rozpuszczalność, reaktywność).
3. Oznaczanie masy cząsteczkowej polimerów metodą wiskozymetryczną.
4. Badanie procesu sieciowania żywic epoksydowych
5. Wyznaczanie niektórych parametrów mechanicznych folii i włókien polimerowych.
6. Badanie powierzchni polimerów.

Seminar classes (15h):

Zajęcia seminaryjne obejmują interpretację widm IR oraz NMR polimerów, interpretację krzywych DSC i TG. Studenci pogłębiają zdobytą na wykadach wiedzę o reakcjach polimeryzacji, zapisywaniu wzorów polimerów, ćwiczą nazwy chemiczne polimerów oraz zdobywają umiejętność klasyfikowania polimerów według ich budowy chemicznej oraz metody syntezy. Stdenci zapoznają się także z defektami budowy cząsteczki polimeru. Zdobywają umiejętność identyfikacji polimeru lub przypisania go do określonej grupy tworzyw na podstawie widm IR, termogramów czy dyfraktogramów.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

OK = 0,45xE + 0,3xL + 0,25xS

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Prerequisites and additional requirements:

Podstawowe wiadomości z zakresu chemii organicznej

Recommended literature and teaching resources:

1. Chemia polimerów, Tom I i II, p/r Z. Florjańczyka i S. Penczka, Oficyna Wydaw. PW, Warszawa 1998
2. Chemia polimerów, J. Pielichowski, A. Puszyński, WNT, Kraków 2004
3. Technologia tworzyw sztucznych, J. Pielichowski, A. Puszyński, WNT, Warszawa 1994
4. Tworzywa sztuczne. Materiałoznawstwo i przetwórstwo, K. Dobrosz, A. Matysiak, WSiP, Warszawa 1994
5. Wstęp do nauki o polimerach, W. Łużny, Uczelniane Wyd. Nauk.-Dyd. AGH, Kraków 1999.
6. Fizykochemia polimerów, H. Galina, Oficyna Wyd. P. Rz. Rzeszów, 1998.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None