2877

2

УДК 66.095.2: 674.8

Дмитренков, А. И. Экология полимерных композиционных материалов [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 19.03.01 - «Биотехнология» профиль – Промышленная экология / А. И. Дмитренков, Л.А. Новикова, Л.И. Бельчинская; М- во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2017. – 23 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

Рецензент канд. хим. наук, доц. кафедры неорганической химии и химической технологии ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» Ю.С. Перегудов

7.Индивидуальные домашние задания …………………………………….. 10

8.Вопросы к зачету…………………………………………………………. 17

9.Перечень примерных тем рефератов …………………………………….. 19

10.Библиографический список ……………………………………………... 20 Приложение 1. Технологическая карта рейтинговой системы оценки

успеваемости студентов ……………………………….. 21 Приложение 2. Пример оформления титульного листа реферата ……. 22

4

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Данные методические указания ставят своей задачей организацию и оптимизацию самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Экология полимерных композиционных материалов».

Дисциплина «Экология полимерных композиционных материалов» является одной из фундаментальных в учебном плане дисциплин, позволяющих получить глубокие профессиональные знания по направлению подготовки 19.03.01 - «Биотехнология» профиль – Промышленная экология. Освоение этой дисциплины необходимо для успешного изучения последующих общенаучных и специальных дисциплин. Еѐ изучение тесно связано с такими дисциплинами, как химия древесины, промышленная экология и др.

В методической разработке представлены цели и задачи, тематическое содержание дисциплины, распределение времени по видам учебной нагрузки, планы лабораторных работ, темы, вынесенные для самостоятельного изучения, варианты индивидуальных домашних заданий и вопросы к зачету. Это поможет студентам правильно распределить время при самостоятельной подготовке к занятиям, выполнить все виды работ. Таблица модульнорейтинговой оценки знаний позволит оценить эффективность обучения.

1.Цели и задачи дисциплины

1.1.Целью изучения дисциплины «Экология полимерных композиционных материалов» («ЭПКМ») является формирование у студентов представлений о взаимосвязи свойств новых композиционных материалов с их составом, строением и свойствами полимеров, наполнителей, и других компонентов; способах их получения и управления свойствами полимерных материалов; экологии производства и применения полимерных материалов.

1.2.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

освоение основных понятий химии полимеров;

ознакомление с классификацией полимеров по происхождению, составу, строению, отношению к нагреванию и механическим свойствам;

изучение состава полимерных композиционных материалов и назначение отдельных компонентов;

5

ознакомление с основными методами получения полимеров и основами переработки их в изделия;

ознакомление с методами синтеза и исследования полимеров в лабораторном практикуме по данной дисциплине;

усвоение вопросов экологии при производстве и эксплуатации полимерных композиционных материалов.

1.3.Дисциплина «Экология полимерных композиционных материалов» относится к дисциплинам по выбору основной профессиональной образовательной программы, индекс по учебному плану Б1.В.ДВ.9.

2. Требование к результатам освоения дисциплины

2.1. Для эффективного освоения дисциплины «Экология полимерных композиционных материалов» у обучающегося должны быть сформированы следующие предварительные компетенции или их части в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 2.19.03.01 – Биотехнология (уровень бакалавриата):

общекультурными (ОК):

-способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции (ОК-1);

общепрофессиональными (ОПК):

-способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий (ОПК–1).

2.2.Студент по результатам освоения дисциплины «Экология полимерных композиционных материалов» должен обладать следующими компетенциями:

общекультурными (ОК):

-способностью к самоорганизации и самообразованию (ОК-7); общепрофессиональными (ОПК):

-способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий (ОПК–1);

-способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-2).

6

2.3. В результате освоения дисциплины студент должен:

– знать: номенклатуру и свойства мономеров и полимеров; сущность физических и химических процессов, протекающих при переработке и эксплуатации полимеров; возможные пути модификации полимеров и материалов из них с целью улучшения свойств;

–уметь: использовать полученные знания в профессиональной деятельности; проводить экспериментальные исследования свойств полимеров, делать выводы и давать рекомендации; самостоятельно работать с учебной и научной литературой;

–владеть: современными методами исследования полимерных материалов.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

7

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Таблица 2

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ ПОЛИМЕРОВ Введение. Основные понятия химии полимеров. Особенности строения

полимеров, их классификация и номенклатура. Значение полимеров в жизни человека, растений, в народном хозяйстве и промышленности.

Раздел 2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИРОДНЫХ, СИНТЕТИЧЕСКИХ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОВ

Реакции полимеризации, поликонденсации как способы получения синтетических полимеров, фотосинтез и биосинтез при получении природных полимеров, реакции полимераналогичных превращений для получения модифицированных полимеров.

8

Раздел 3. ПОЛИМЕРИЗАЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРЫ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Полимеры, получаемые реакцией полимеризации. Полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и др., а также их сополимеры, каучуки общего и специального назначения, оргстекло, поливинилацетат и композиты на их основе.

Раздел 4. ПОЛИКОНДЕНСАЦИОННЫЕ СМОЛЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Получение, строение и свойства фенолоформальдегидных смол, карбамидоформальдегидных смол, меламиноформальдегидных смол, полиэфиров, полиамидов, полиуретанов, эпоксидных смол. Экология и состав композиционных материалов – лаков, клеев, пластмасс.

Раздел 5. ПРИРОДНЫЕ ПОЛИМЕРЫ И ИСКУССТВЕННЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ИХ ОСНОВЕ.

Полисахариды: крахмал, целлюлоза. Белки. Натуральный каучук. Эфиры целлюлозы и их использование в промышленности.

Раздел 6. ФИЗИКОХИМИЯ ПОЛИМЕРОВ. МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ В ИЗДЕЛИЯ.

Агрегатные, фазовые и физические состояния полимеров. Адгезия полимеров. Термомеханические кривые полимеров. Методы переработки полимеров в изделия. Прессование, литье под давлением, экструзия и другие методы переработки. Основные изделия из полимеров. Вопросы экологии при производстве и использовании полимерных материалов.

4.3. Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме

9

5. Лабораторный практикум, практические или семинарские заня-

тия

Лабораторный практикум

10

6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

При изучении данной дисциплины особое внимание уделяется организации самостоятельной работы студентов и контролю самостоятельной работой, как одного из основных видов обучения студентов.

Самостоятельная работа студентов и контроль ее выполнения проводится по следующим направлениям:

составление конспекта по выполняемой лабораторной работе с использованием лабораторного практикума по дисциплине «ЭПКМ»;

освоение теоретического материала по теме лабораторной работы по конспектам лекций и учебнику;

освоение теоретического материала по темам дисциплины «ЭПКМ», вынесенным для самостоятельного изучения, с использованием учебной литературы и конспектов лекций для самостоятельной работы студентов;

отчет по самостоятельной работе – сдача допуска к лабораторным работам;

отчет по самостоятельной работе – выполнение индивидуальных заданий и отчет по ним;

отчет по самостоятельной работе – сдача текущего контроля по темам соответствующего раздела дисциплины «ЭПКМ»;

написание рефератов по отдельным темам дисциплины.

Для контроля самостоятельной работы студентов используется модуль- но-рейтинговая система оценки знаний.

Дополнительно оценивается активное участие в НИРС, УИРС, олимпиадах и научных конференциях, создание стендов и наглядных пособий по курсу «Экология полимерных композиционных материалов» .

Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объеме дисциплины, на самостоятельное изучение студентам выносятся разделы, которые сообщаются студентам преподавателем и отображаются в рабочем плане.

В табл. 5 приведены темы и вопросы, выносимые для самостоятельного изучения дисциплины «Экология полимерных композиционных материалов».