Relaxační chování polymerů - NBCM058

• Anglický název: Relaxation Behaviour of Polymers
• Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2008
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KMF (18.05.2006)

Fenomenologický popis a strukturní výklad relaxačního chování polymerů, metody studia pohyblivosti polymerních řeťezců, časová a frekvenční spektra dielektrická, mechanická. Molekulární popis mechanického a dielektrického relaxačního chování polymerních systémů a kapalných krystalů.

angličtina

Poslední úprava: T_KMF (18.05.2006)

Phenomenological description and structural interpretation of relaxation behaviour of polymers. Methods of measurements of dynamic of polymer chains using dielectric and mechanical spectroscopy. Molecular description of mechanical and dielectric relaxation behavior of complex macromolecular systems.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (13.06.2019)

Ústní zkouška.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (24.10.2019)

Successfully passed final oral exam.

Literatura

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (14.02.2023)

A.V.Tobolsky: Vlastnosti a struktura polymerů. SNTL, Praha 1963

Struktura a vlastnosti makromolekulárních látek a soustav. Edice Malé makromolekulární monografie, sv.7.a 8., ÚMCH ČSAV Praha 1971

B.Meissner, V.Zilvar: Fyzika polymerů. SNTL, Praha 1987

L.H.Sperling: Introduction to Physical Polymer Science. Wiley, 1992

N.G.McCrum, B.E.Read, G.Williams: Anelastic and Dielectric Effects in Polymeric Solids. Wiley, N.Y.1967

C.W. Macosco: Rheology: Principles, Measurements, and Applications, Wiley, 1993

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (14.02.2023)

L.H.Sperling: Introduction to Physical Polymer Science. Wiley, 1992

N.G.McCrum, B.E.Read, G.Williams: Anelastic and Dielectric Effects in Polymeric Solids. Wiley, N.Y.1967

C.W. Macosco: Rheology: Principles, Measurements, and Applications, Wiley, 1993

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (13.06.2019)

Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu, v detailech pak tomu, co bylo během semestru odpřednášeno.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (24.10.2019)

Questions reflects the definition of syllabus.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: VALENTAH/MFF.CUNI.CZ (02.03.2009)

1. Struktura polymerů - chemické složení; větvení, síťování, směsi polymerů, kopolymery; amorfní a krystalické polymery

2. Elastická pevná látka - tenzory napětí a deformace; Hookův zákon pro velké deformace; obecná elastická pevná látka

3. Viskózní kapalina - tenzor rychlosti deformace; Newtonovská kapalina; obecná viskózní kapalina; plastické chování

4. Lineární viskoelasticita - typy mechanických experimentů; mechanické funkce; Boltzmannův superpoziční princip; viskoelastické modely; viskoelastická spektra

5. Teplotní závislost viskoelasticity - superpozice čas - teplota; WLF rovnice; molekulární interpretace skelného přechodu; sekundární relaxace

6. Molekulární teorie viskoelasticity - kaučukovitá elasticita - termodynamický a statistický přístup; dynamika polymerního řetězce

7. Metody měření reologických a viskoelastických vlastností - viskozimetry, rheometry, DMA

8. Viskoelastické vlastnosti polymerů a polymerních sítí - lineární, semikrystalické, kapalně krystalické polymery, směsi polymerů, polymerní sítě, vliv botnání, vliv plnidla; studium vzniku polymerní sítě

9. Fyzikální základy dielektrické polarizace - definice dielektrik, makroskopické pole v dielektriku, polarizace, susceptibilita; polarizace ve statickém poli; polarizace v časově závislém poli; Boltzmannův princip superpozice, Kramers-Kronigovy relace

10. Dielektrické funkce - stanovení komplexní permitivity; reprezentace permitivity v časové a frekvenční oblasti; Debyeova rovnice, relaxační doba, distribuční funkce relaxačních dob

11. Fyzikální modely dielektrického chování - harmonický oscilátor; resonanční absorpce; difúzní transport; relaxace s volným nábojem

12. Metody měření - frekvenční a teplotní závislost permitivity; relaxace proudu; termální depolarizace

angličtina

Poslední úprava: T_KMF (18.05.2006)

Structure of polymers
Chemical composition, polymerization

Stereoisomerism, conformations, configurations.

Branching, crosslinking, copolymers, blends of polymers

Mechanical behavior
Phenomenology

Basic types of deformations, mechanical functions

Boltzmann's superposition principle

Viscoelastic models, mechanical spectra

Temperature dependence of viscoelastic behavior
Role of time (frequency)

Temperature-time superposition

Rate processes with constant activation energy, Williams - Landel - Ferry equation (WLF)

Molecular interpretation of WLF equation, free volume

Molecular theory of viscoelastic behavior
Thermodynamic of deformation

Statistic of chain, rubber elasticity

Dynamic of polymer chain, diffusion equation

Dielectric polarization
Polarization in static field

Polarization in time dependent field

Types of polarizations in electric field

Dielectric functions
Methods of measurements

Measurement of complex permittivity

Dependence of permittivity on time and frequency, distribution functions

Physical models of dielectric behavior
Harmonic oscillator

Diffusion transport

Relaxations with free charge