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.
Last update: 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.
Course completion requirements -
Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (24.10.2019)
Successfully passed final oral exam.
Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (13.06.2019)
Ústní zkouška.
Literature -
Last update: 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
Last update: 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
Requirements to the exam -
Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (24.10.2019)
Questions reflects the definition of syllabus.
Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (13.06.2019)
Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu, v detailech pak tomu, co bylo během semestru odpřednášeno.
Syllabus -
Last update: 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
Last update: 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
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
