Введение в физику и химию полимеров
обязательные спецкурсы Для специалистов 3-го года обучения Экзамен
Ключевые слова: #теория #фазовые преобразования

Дисциплина «Введение в физику и химию полимеров» является первой дисциплиной специализации на кафедре физики полимеров и кристаллов. Она знакомит студентов с основами физики и химии высокомолекулярных соединений, методами теоретического описания поведения полимеров в растворе и в массе и способами получения полимеров. Курс сопровождается семинарскими занятиями, на которых студенты учатся решать задачи по физике и химии высокомолекулярных соединений.

    1. Основные представления науки о полимерах. Полимеры вокруг нас. История развития науки о полимерах. Основные типы полимерных макромолекул. Разветвленные полимеры и сетки. Полиэлектролиты. Кольцевые макромолекулы.
    2. Модели полимерных молекул. Механизмы гибкости. Идеальная полимерная цепь. Распределение расстояния между концами цепей. Свободная энергия и упругость идеальной полимерной цепи.
    3. Сшитые полимерные сетки, резины. Кривая напряжение-деформация. Упругость при одноосной деформации. Расхождение теории и эксперимента, разрушение сеток.
    4. Цепь с исключенным объемом. Возможные взаимодействия в полимерных системах. Вириальное разложение, характерные значения вириальных коэффициентов, потенциал Леннард-Джонса.
    5. Переход клубок-глобула. Плохой и хороший растворители, термочуствительные полимеры, эффект сонерастворимости. Переход клубок-глобула в гелях. Биомакромолекулы.
    6. Концентрационные режимы полимерных систем. Концентрация перекрывания, полуразбавленный раствор, концентрационные блобы. Расплав. Теорема Флори.
    7. Динамика полимерных систем. Модель Рауза и модель Зимма. Зависимость среднеквадратичного смещения звена от времени. Вязкость. Концепция зацеплений, размеры трубки зацеплений и теория рептаций. Кривая ползучести.
    8. Методы исследования полимеров. Гель-проникающая хромотография. Микроскопия, спектроскопия, рассеяние. Структурный фактор. Фрактальная размерность. Теория и компьютерное моделирование.
    9. Способы получения полимеров: полимеризация и поликонденсация. Радикальная полимеризация. Стадии полимеризации: инициирование, рост цепи, передача цепи, обрыв цепи.
    10. Катионная полимеризация. Получение полиизобутилена.
    11. Анионная полимеризация. "Живущие" полимеры и условия их получения.
    12. Стереорегулярные полимеры, их свойства и способы получения. Катализаторы Циглера-Натта.
    13. Способы проведения полимеризации. Полимеризация в массе. Полимеризация в растворе. Суспензионная полимеризация. Эмульсионная полимеризация.
    14. Поликонденсация. Формула Карозерса. Стадии поликонденсации.
    15. Способы проведения поликонденсации. Поликонденсация в расплаве. Поликонденсация в растворе. Межфазная поликонденсация. Полиприсоединение.
    16. Химическая модификация как способ получения новых полимеров. Полимераналогичные превращения и внутримолекулярные превращения. Углеродное волокно.
    17. Получение слабозаряженных полимеров. Полимеры с фиксированным и мигрирующим зарядом.
  1. Основная литература:

    1. Grosberg, A. Khokhlov. Giant Molecules, Word Scientific, 2010.
    2. Rubinstein, R.H. Colby. Polymer Physics, Oxford, 2003.
    3. А.Ю. Гросберг, А.Р. Хохлов. Статистическая физика макромолекул, М.: Наука, 1989.
    4. М.Д. Франк-Каменецкий. Самая главная молекула, М.: Наука, 1988.
    5. Doi, Introduction to Polymer Physics, Clarendon Press, 1996.
    6. А.Р.Хохлов, С.И.Кучанов. Лекции по физической химии полимеров. М., "Мир", 2000.
    7. Л.Трилор. Введение в науку о полимерах. М., "Мир", 1973.
    8. В.В.Киреев. Высокомолекулярные соединения. М., "Высшая школа", 1992.
    9. А.А.Тагер. Физико-химия полимеров. М., "Химия", 1978.

Инфо

  1. 36 ч. Количество лекций
  2. 18 ч. Количество семинаров
  3. 0 ч. Количество практических занятий

Лекторы

  • Филиппова О.Е.

    Проф. (Физ. фак. МГУ имени М.В. Ломоносова)

  • Чертович А.В.

    Приглаш. проф. (Физ. фак. МГУ имени М.В. Ломоносова)

  • Курсы по схожей тематике