PředmětyPředměty(verze: 854)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Inženýrství polymeračních reaktorů - P409006
Anglický název: Engineering of Polymeration Reactors
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2019
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Kosek Juraj prof. Dr. Ing.
Záměnnost : D409009
Je záměnnost pro: AP409006
Anotace -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (28.05.2018)
Předmět se zabývá všemi aspekty popisu a částečně i modelování polymeračních reaktorů. Zahrnuje rozbor reakční kinetiky, populační bilance hmoty, popis molekulární architektury distribučními funkcemi, vliv rovnováhy na polymeraci, plynně-disperzní a kapalně-disperzní reaktory, vliv termodynamiky na polymeraci, řízení polymeračních reaktorů, zpracování produktů polymerace a příprava polymerních pěn.
Literatura -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (14.11.2018)

Young R.J., Lovell P.A.: Introduction to Polymers, Chapman & Hall (1991).

Morbidelli M.: Polymer reaction and colloid engineering (PDF file). https://www.ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/chab/icb/morbidelli-dam/documents/Education/PRCE/Series2016/PRCE_Lecture_Notes.pdf

Sylabus -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (14.11.2018)

1. Polymery - amorfní, krystalické, semi-krystalické. DSC charakterizace. Molekulární architektura polymerů - distribuce délek řetězců, distribuce pro kopolymery, větvení, takticita, GPC.

2. Metoda polymerních momentů aplikovaná na distribuci délek řetězců. Různé distribuce (NCLD, WCLD, NMWD, WMWD) a jejich charakteristiky popsané momenty (střední délky řetězce, polydispersita). Fyzikální interpretace momentů distribucí.

3. Typy polymerační kinetiky. Metoda polymerních momentů aplikovaná na zpracování jednoduché polymerační kinetiky.

4. Polykondenzace. Teorie podle Carotherse a Floryho. Distribuce délek řetězců připravených polykondenzací. Reakční kinetika polykondenzace.

5. Polykondenzace. Nestechiometický poměr reaktantů. Vliv reakční rovnováhy. Vliv fázové rovnováhy a difúze. Gelace.

6. Volně-radikálová kinetika polymerace. Reakční mechanismus, rychlost polymerace a střední délka řetězce. Přenos řetězce na rozpouštědlo a na polymer.

7. Distribuce délek řetězců ve volně-radikálové polymeraci pro živé a mrtvé řetězce. Vliv teploty na rychlost polymerace a na střední délku řetězce. Efekt gelace.

8. Kopolymerace ve volně-radikálové polymeraci. Poměry reaktivit. složení kopolymeru a posun (drift) složení během vsádkové kopolymerace. Sekvenční délky.

9. Reaktory pro volně-radikálovou kopolymeraci. Bloková kopolymerace, polymerace v roztoku, suspenzi a emulzi. Koloidní stabilita (DLVO teorie) v emulzi.

10. Emulzní polymerace. CMC. Fázové chování a stadia emulzní polymerace. Střední počet radikálů v částici. Rychlost polymerace a střední délka řetězce v emulzní polymeraci.

11. Katalytická polymerace a kopolymerace. Ziegler-Nattova katalýza. Typy katalytických center. Stereoregularita. Katalytická aktivita a její časový vývoj.

12. Reaktory pro katalytickou polymeraci - v roztoku, v suspenzi (slurry), v plynně-částicové disperzi. Odvod tepla z fluidačního reaktoru. Růst polymerní částice a její přehřívání.

13. Základní termodynamika systémů polymer-rozpouštědlo. Flory-Hugginsova teorie. Směšovací entalpie a entropie. Směšovací Gibbsova energie. Binodály a spinodály. Fázové diagramy. Hildebrandovy parametry rozpustnosti.

14. Reologie roztoků a tavenin polymerů. Vliv molární hmotnosti polymeru. Index toku polymeru.

15. Měření MWD nebo střední molární hmotnosti na základě viskozity, gelové permeační chromatografie, osmometrie, rozptyly světla, FFF, ultracentrifugací apod.

16. Krystalické, amorfní a semi-krystalické polymery. Lamely a sferulity. Složitější morfologie (např. houževnatého polystyrenu). Teplota tání a teplota skelného přechodu. Jednoduchý morfologický model iontově-výměnné membrány (Nafion).

17. Mechanické vlastnosti polymerů. Typy křivek napětí vs protažení. Koncepty pevnosti a houževnatosti. Deformační mechanismy polymerů.

18. Visko-elasticita a jednoduchý Maxwellův či Kelvinův model. Skladovací a ztrátový modul.

 
VŠCHT Praha