DADES IDENTIFICATIVES 2011_12
Assignatura (*) PRINCIPIS DE SISTEMES POLIMÈRICS Codi 20625206
Ensenyament
Enginyeria Química i de Processos (MEQIP) (2010)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Optativa Únic anual
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Mecànica
Enginyeria Química
Coordinador/a
BONET AVALOS, JOSÉ
Adreça electrònica josep.bonet@urv.cat
vladimir.baulin@urv.cat
Professors/es
BONET AVALOS, JOSÉ
BAULIN ., VLADIMIR
Web
Descripció general i informació rellevant Es presenta una descripció dels sistemes polimèrics en el context de l’Enginyeria Química i les seves propietats físico-químiques en relació a la seva estructura microscòpica.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Comú
  Professionalitzador
  Recerca
Tipus B Codi Competències Transversals
  Comú
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Comú

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Poder enumerar diferents aplicacions típiques de polímers en el món actual, el volum de producció de polímers usuals així com les seves aplicacions principals.
Identificar les diferents temperatures de transició en polímers sòlids i la seva relació amb l’estructura microscòpica i les forces intermoleculars.
Predir el comportament termodinàmic de dissolucions polimèriques, avaluar el paràmetre de Flory-Huggins per parelles dissolvent-monòmer, la taxa d’inflat i la solubilitat.
Escriure i explicar les cinètiques típiques de les reaccions de polimerització en cadena i distingir entre aquestes i les de polimerització escalonada.
Descriure els diferents processos de polimeritzacio i les característiques del producte obtingut.
Reconèixer les distribucions de pes molecular típiques dels diferents processos de polimerització.. Avaluar els índex de polidispersitat característics de cada procés.
Avaluar la resposta dinàmica predita per els diferents models per a la viscoelasticitat per a sòlids i líquids i explicar-ne el significat físic.
Establir les diferents components del tensor d’esforços per a les diferents geometries de flux. Aplicar equacions constitutives senzilles per a avaluar la relació entre el cabal i la caiguda de pressió.
Enumerar els diferents agents degradants i explicar com aquests afecten la estructura microscòpica i les propietats macroscòpiques del sistema.
Enunciar quins són els additius més típics i com actuen aquests. Avaluar la quantitat d’un plastificant determinat que s’ha d’afegir per variar la temperatura de transició vítrea.
Triar un material polimèric per una aplicació donada, descriure’n el procés de fabricació i les seves propietats.
Poder enumerar diferents aplicacions típiques de polímers en el món actual, el volum de producció de polímers usuals així com les seves aplicacions principals.
Identificar les diferents temperatures de transició en polímers sòlids i la seva relació amb l’estructura microscòpica i les forces intermoleculars.
Predir el comportament termodinàmic de dissolucions polimèriques, avaluar el paràmetre de Flory-Huggins per parelles dissolvent-monòmer, la taxa d’inflat i la solubilitat.
Escriure i explicar les cinètiques típiques de les reaccions de polimerització en cadena i distingir entre aquestes i les de polimerització escalonada.
Descriure els diferents processos de polimeritzacio i les característiques del producte obtingut.
Reconèixer les distribucions de pes molecular típiques dels diferents processos de polimerització.. Avaluar els índex de polidispersitat característics de cada procés.
Avaluar la resposta dinàmica predita per els diferents models per a la viscoelasticitat per a sòlids i líquids i explicar-ne el significat físic.
Establir les diferents components del tensor d’esforços per a les diferents geometries de flux. Aplicar equacions constitutives senzilles per a avaluar la relació entre el cabal i la caiguda de pressió.
Enumerar els diferents agents degradants i explicar com aquests afecten la estructura microscòpica i les propietats macroscòpiques del sistema.
Enunciar quins són els additius més típics i com actuen aquests. Avaluar la quantitat d’un plastificant determinat que s’ha d’afegir per variar la temperatura de transició vítrea.
Triar un material polimèric per una aplicació donada, descriure’n el procés de fabricació i les seves propietats.
Identificar les diferents temperatures de transició en polímers sòlids i la seva relació amb l'estructura microscòpica i les forces intermoleculars.
Predir el comportament termodinàmic de dissolucions polimèriques, avaluar el paràmetre de Flory-Huggins per parelles dissolvent-monòmer, la taxa d'inflat i la solubilitat.
Establir les diferents components del tensor d'esforços per a les diferents geometries de flux. Aplicar equacions constitutives senzilles per a avaluar la relació entre el cabal i la caiguda de pressió.
Enunciar quins són els additius més típics i com actuen aquests. Avaluar la quantitat d'un plastificant determinat que s'ha d'afegir per variar la temperatura de transició vítrea.
Triar un material polimèric per una aplicació donada, descriure'n el procés de fabricació i les seves propietats.

Continguts
Tema Subtema
1. Introduction: typical applications, the polymers in the world and brief history.
2. Morphology: Bonds and forces, Individual molecules, Molecular networks, Cohesive energy, Physical states, Transition temperatures, Crystallisation, Structure-properties relations.
3. Thermodynamics of polymer solutions: the Flory-Huggins theory, Swell of a chain by solvent, Solubility, Phase equilibria.
4. Polymerisation: Reactions of polymerisation, Functionality, Kinetic schemes, Chain polymerisation, Step polymerisation, Polymerisation processes, Copolimerización.
5. Molecular weight distribution: Mean values of the molecular weight, Theoretical molecular weight distributions, Empirical molecular weight distributions, Experimental methods to analyse the molecular weight.
6. Viscoelasticity: Mechanical behaviour of the polymeric materials, viscous solids and elastic liquids.
7. Rheology: Characteristics of non-Newtonian flow, Dependence of the viscosity with the shear rate, Dependence of the viscosity with the molecular weight, Dependence of the viscosity with the temperature, Normal stresses.
8. Degradation and stabilisation: Degrading agents, Degradation of a polymeric chain,,, Additives to prevent degradation, Ablation, Waste storage and reciclyng.
9. Additives mixtures and composites: Objectives and applications, plastidifyiers, fillers and reinforcing agents, polymer blends, composites.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
4 8 12
Sessió Magistral
39 58.5 97.5
Resolució de problemes, exercicis
13.5 20.25 33.75
 
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves pràctiques
3.5 0 3.5
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Es fa un treball a l'aula sobre la presència dels materials polimèrics a la socitat, la producció i els tipus més freqüents de polímers emprats
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Es proposa la resolució individual d'exercicis i qüestions curtes, en forma de "hands-out" amb impacte a l'avaluació
Sessió Magistral Es presenta el material que està disponible a l'entorn moodle a través d'explicacions a l'aula
Resolució de problemes, exercicis Es proposen exercicis que l'alumen ha de resoldre fora de l'aula i es corrigeixen colectivament durant les hores de problemes

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Descripció
L'atenció personalitzada es fa individualment durant les hores de consulta però també a distància, a través del correu electrònic i el servei de missatges del moodle

Avaluació
  Descripció Pes
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Lliurament d'exercicis amb qüestions teòriques, realitzats individualment durant l'hora de classe. S'exigeix completar un 80% dels exercicis proposats per tal d'objenir la qualificació d'aquest ítem 25%
Proves pràctiques Prova individual (25%).

Prova individual. Mescla de preguntes conceptuals curtes, interpretació de diagrames de fases i exercicis d'aplicació. Es realitza al final de quadrimestre (50%).
75%
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica F. RODRÍGUEZ, TAYLOR AND FRANCIS, PRINCIPLES OF POLYMER SYSTEMS, , 1996

Complementària J.R. FRIED, POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY, PRENTICE HALL, 1995
I KATIME, QUÍMICA FÍSICA MACROMOLECULAR, SERVICIO EDITORIAL DE LA UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO, BILBAO, 1994
, Internet, ,

Recomanacions


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
QUÍMICA FÍSICA/20011002
CINÈTICA APLICADA/20011013
TERMODINÀMICA TÈCNICA I/20011014
MECÀNICA DE FLUIDS I/20011016
FENÒMENS DE TRANSPORT/20011017
FONAMENTS D'ENGINYERIA QUÍMICA/20011018
MÈTODES MATEMÀTICS A L'ENGINYERIA/20011209
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent