Chemia i technologia poliolefin

fakultatywne

Realizowany w sali
Realizowany zdalnie

B. Rieger, L. S. Baugh, S. Kacker, S. Striegler (eds.) Late Transition Metal Polymerization Catalysis, Wiley-VCH, 2003.

K. Czaja, K. Szczegot, L. Woroszyło, Polimeryzacja koordynacyjna związków winylowych, Wydawnictwo Naukowe WSP, Opole 1991.

Z. Florjańczyk i S. Pęczek (red.), Chemia Polimerów, tomy I i II, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1995-1997.

L.S. Baugh, J.A.M. Canich (eds.), Stereoselective Polymerization with Single-Site Catalysts, CRC Press, 2008.

Cele kształcenia:

Poznanie mechanizmów i kinetyki polimeryzacji olefin.

Poznanie możliwości modyfikacji struktury i właściwości poliolefin poprzez kopolimeryzację.

Poznanie przemysłowych metod syntezy poliolefin.

Zrozumienie zależności między strukturą makrocząsteczek poliolefiny, a właściwościami materiału.

Wykład:

Historia rozwoju poliolefin, kierunki ich zastosowań i wpływ na środowisko.

Mechanizm rodnikowej polimeryzacji etylenu. Technologia produkcji PE-LD. Kopolimery etylenu z polarnymi komonomerami.

Koordynacyjna polimeryzacja etylenu. Charakterystyka katalizatorów do polimeryzacji etylenu: katalizatory Philipsa i Zieglera-Natty. Rola nośnika w katalizatorach metaloorganicznych.

Homogeniczne katalizatory do polimeryzacji etylenu: katalizatory metalocenowe i postmetalocenowe.

Kopolimeryzacja jako metoda modyfikacji właściwości poliolefin otrzymywanych metoda niskociśnieniową. Niejednorodność kopolimerów. Metody oznaczania składu oraz niejednorodności składu kopolimerów.

Gatunki polietylenu. Wpływ budowy makrocząsteczek na właściwości poliolefiny.

Blokowe i multiblokowe kopolimery olefin – koordynacyjna polimeryzacja żyjąca oraz chain shutling copolymerization. Metatetyczna polimeryzacja cykloolefin z otwarciem pierścienia (ROMP).

Stereospecyficzna polimeryzacja propylenu. Rozwój katalizatorów do polimeryzacji propylenu.

Gatunki polipropylenu i ich właściwości. Rozwój technologii niskociśnieniowej polimeryzacji propylenu Technologia produkcji PE-HD oraz PE-LLD.

Polimeryzacja wyższych olefin • Kationowa polimeryzacja izobutenu. Produkcja poliolefin w Polsce – historia i stan obecny

Konwersatorium:

Teoretyczne podstawy kopolimeryzacji związków winylowych. Wyznaczanie współczynników reaktywności komonomerów metodą Finemana-Rossa oraz metodą graficzną Mayo-Lewisa.

Analiza kinetyczna mechanizmu polimeryzacji olefin. Polimeryzacje bez i z dezaktywacją katalizatora. Obliczanie szybkości reakcji polimeryzacji, stałych szybkości reakcji elementarnych (kp, ktr, kt) oraz [C*].

Wybrane metody analityczne stosowane do charakterystyki poliolefin (FTIR,1H i 13C NMR, DSC, TG, GPC). Interpretacja widm spektroskopowych i wyników innych analiz poliolefin.

Prezentacje mutimedialne i dyskusje dotyczące wybranego zagadnienia z zakresu syntezy i charakterystyki poliolefin, modyfikacji ich właściwości, przygotowane w oparciu o najnowsze artykuły z tej tematyki.

K. Czaja, Poliolefiny, WNT, Warszawa 2005.

W. Kuran, Procesy polimeryzacji koordynacyjnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994.

J. Scheirs, W. Kaminsky (eds.), Metallocene-based Polymers, Wiley, New York 1999.

J. Karger-Kocsis, Barany T. (eds.), Polypropylene Handbook, Springer, 2019.

Artykuły naukowe z czasopism specjalistycznych.

Wiedza:

EKW1 Zna reakcje polimeryzacji olefin, potrafi opisać ich mechanizm i kinetykę. K_W08

EKW2 Zna przemysłowe metody syntezy wybranych poliolefin. K_W05

EKW3 Wyjaśnia podstawy teoretyczne metod stosowanych do charakterystyki niejednorodności składu kopolimerów. K_W12

EKW4 Zna charakterystyczne właściwości różnych homo- i kopolimerów olefin. K_W02

EKW5 Zna historię i najnowsze osiągnięcia z zakresu syntezy poliolefin, w tym rozwój katalizatorów stosowanych w niskociśnieniowej polimeryzacji olefin. K_W10, KW09

EKW6 Ma wiedzę w zakresie reakcji kopolimeryzacji olefin. K_W08

Umiejętności:

EKU1 Korzysta literatury fachowej oraz innych źródeł w celu uzyskania niezbędnych informacji oraz ocenia ich rzetelność. K_U07, K_U08

EKU2 W sposób klarowny i merytoryczny omawia zagadnienia z zakresu chemii i technologii poliolefin z wykorzystaniem prezentacji multimedialnej. K_U13

EKU3 Potrafi zinterpretować widma magnetycznego rezonansu jądrowego i w podczerwieni poliolefin oraz wyniki pomiarów podstawowych właściwości fizykochemicznych poliolefin. K_U04

Kompetencje społeczne (postawy):

EKK1 Jest świadomy konieczności pogłębiania swojej wiedzy poprzez korzystanie z czasopism tematycznych. K_K01

EKK2 Potrafi realistycznie określić wpływ poliolefin na środowisko i ich znaczenie w codziennym życiu. K_K04, K_W16

Ocena formująca:

kolokwium/sprawdzian, prezentacja multimedialna

Ocena podsumowująca:

średnia ważona ocen formujących

Warunki zaliczenia przedmotu:

Wykład

Obowiązkowa obecność. Zaliczenie dwóch sprawdzianów.

Ocenę końcową ustala się na podstawie procentowej liczby uzyskanych punktów. Za aktywność na zajęciach można uzyskać dodatkowe punkty.

Próg zaliczeniowy:

Oceny: dost (3.0); dost plus (3,5); dobry (4,0); dobry plus (4,5); bardzo dobry (5,0) otrzymują ci studenci, którzy uzyskali odpowiednio co najmniej 50%, 60%, 70%, 80%, 90% sumarycznej liczby punktów.

Studenci, którzy nie uzyskali wymaganej liczby punktów, na ostatnich zajęciach piszą kolokwium zaliczeniowe. Próg zaliczeniowy od 50% sumarycznej liczby punktów uzyskanych podczas kolokwium.

Konwersatorium:

Obowiązkowa obecność. Zaliczenie trzech sprawdzianów. Przygotowanie i przedstawienie prezentacji multimedianej.

Ocenę końcową ustala się na podstawie procentowej liczby uzyskanych punktów. Za aktywność na zajęciach można uzyskać dodatkowe punkty.

Próg zaliczeniowy:

Oceny: dost (3.0); dost plus (3,5); dobry (4,0); dobry plus (4,5); bardzo dobry (5,0) otrzymują ci studenci, którzy uzyskali odpowiednio co najmniej 50%, 60%, 70%, 80%, 90% sumarycznej liczby punktów.

Studenci, którzy nie uzyskali wymaganej liczby punktów, na ostatnich zajęciach piszą kolokwium zaliczeniowe. Próg zaliczeniowy od 50% sumarycznej liczby punktów uzyskanych podczas kolokwium.