Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
Předmět je úvodem do fyziky a reologie polymerů, zejména pak do jejich mechanických, termomechanických, tahových a lomových vlastností, a dále do jejich viskózního a viskoelastického chování v tavenině i v roztocích, jakož i do viskoelastického chování tuhých polymerů. Cílem je poskytnout základní teoretické znalosti pro odhad nejdůležitějších materiálových vlastností polymerů na základě jejich struktury. Předmět by měl dále zajistit teoretické zázemí o hlavních metodách fyzikální a reologické charakterizace polymerů a vysvětlit význam sledovaných veličin v praxi při zpracování a užívání polymerních materiálů.
Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
This course is an introduction to the physics and to the rheology of polymers, especially to their mechanical, thermo-mechanical, tensile and fracture properties, to their viscosity and viscoelastic behavior in both melt and solution, as well as to viscoelastic behavior of solid polymers. The aim is to provide basic theoretical knowledge necessary to estimate the most important material properties of polymers from their structure. The course should also provide a theoretical background concerning the main methods of physical and rheological characterization of polymers and explain the prastcical importance of the studied properties for the processing and for the service life of polymeric materials.
Literatura
Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
Editors: Deshpande A. P., Krishnan J. M., Kumar S. (Editors): Rheology of Complex Fluids. Springer, New York 2010, ISBN: 978-1-4419-6494-6
Barnes H.A., Fletcher Hutton J., Walters K.: An introduction to rheology. Elsevier, Amsterdam 1989, ISBN: 0444871403, 9780444871404
Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
Každý(á) student(ka) vylosuje čtyři témata z následujících tématických okruhů: (1) mechanické a termomechanické vlastnosti; (2) reologie; (3) viskoelasticita; (4) experimentální metody.
Po vylosování témat má každý(á) student(ka) 30 minut na přípravu.
Po přípravě se očekává, že student(ka) bude diskutovat o každém ze svých témat přibližně 10 minut. Zkoušející může klást doplňující otázky týkající se vylosovaných témat.
Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
Každý(á) student(ka) vylosuje čtyři témata z následujících tématických okruhů: (1) mechanické a termomechanické vlastnosti; (2) reologie; (3) viskoelasticita; (4) experimentální metody.
Po vylosování témat má každý(á) student(ka) 30 minut na přípravu.
Po přípravě se očekává, že student(ka) bude diskutovat o každém ze svých témat přibližně 10 minut. Zkoušející může klást doplňující otázky týkající se vylosovaných témat.
Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
Struktura polymerů
1. Struktura polymerů: lineární / větvené / sítě; flexibilní / rigidní; biopolymery; primární a vyšší struktura, morfologie, povrch polymerů
Termomechanické vlastnosti
2. Tání a krystalizace polymerů; semikrystalické polymery; vliv kinetiky krystalizace; fyzikální stárnutí
3. Teorie skelného přechodu v polymerech; volný objem, tepelná roztažnost, difuze v polymerech
4. Termomechanické vlastnosti různých typů polymerů
5. Mechanismy elasticity v polymerech; kaučuková elasticita a její teoretický popis
6. Tahové vlastnosti typů polymerů; creepové chování; houževnatost v tahu
(Mullins effect)
7. Křehký a houževnatý lom, rázová houževnatost
Chování polymerů v kapalném stavu, Reologie
8. Rozpustnost a botnání polymerů, mísitelnost polymerů, fázová separace
9. Základní reologické pojmy
10. Typy nenewtonských tekutin, tixotropie, reopexie
11. Vliv molekulárních a procesních parametrů na tok polymerních tavenin
12. Reologie vznikajících polymerních sítí a jejich gelace
Viskoelastické chování tekutých i pevných látek
13. Modely viskoelasticity, lineární elasticita vs. odezva na dynamické namáhání, relaxační přechody, superpozice čas-teplota
14. Reverzibilně a fyzikálně síťované polymery
Speciální polymery
15. Polovodivé a vodivé polymery, anorganické polymery, orientované polymery, kapalně krystalické polymery, samo-regenerující polymery, polymery reagující na vnější podněty, samouspořádávající blokové kopolymery.
Poslední úprava: doc. RNDr. Iva Zusková, CSc. (06.03.2019)
Structure of polymers
1. Structure of polymers: linear / branched / networks; flexible / rigid; biopolymers; primary and higher structure; morphology; surface of polymers
Thermomechanical properties
2. Melting and crystallization of polymers; semicrystalline polymers; the influence of crystallization kinetics; physical aging
3. Glass transition in polymers; free volume, thermal expansion, diffusion in polymers
4. Thermo-mechanical properties of different types of polymers
5. Mechanisms of elasticity in polymers; Rubber elasticity and its theoretical description
6. Tensile properties of different types of polymers; creep behavior; tensile strength
7. Fracture of brittle and tough materials, impact toughness
Behavior of Liquid Polymers, Rheology
8. Solubility and swelling of polymers, polymer miscibility, phase separation
9. Basic aspects of rheology
10. Types of non-Newtonian fluids, thixotropy, rheopexy
11. Influence of molecular and of process parameters on polymer melt flow
12. Rheology of forming polymer networks and their gelation
Viscoelastic behavior of both liquid and solid substances
13. Models of viscoelasticity, linear elasticity vs. response to dynamic deformation, relaxation transitions, time-temperature superposition
14. Reversibly and physically crosslinked polymers
