Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
L’assignatura versa sobre l’estudi de la química dels materials polímers. Ofereix coneixements sobre materials polímers en general, definició, classificació, estructura, comportament físic, així com també la seva caracterització. La part central de l’assignatura és l’estudi de les reaccions de polimerització més habituals, poliaddició i policondensació, dels seus mecanismes i la cinètica de les reaccions de polimerització. Al final de l’assignatura s’ofereix una visió industrial de les reaccions de polimerització, amb exemples model de reaccions de polimerització a nivell industrial.
Crèdits ECTS:
5

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
FABIOLA VILASECA MORERA
Idioma de les classes:
Català (50%), Castellà (50%)

Competències

  • CT05 Recollir i seleccionar informació de manera eficaç
  • CT10 Avaluar la pròpia activitat i aprenentatge, i elaboració d'estratègies per millorar-los
  • CE23 Capacitat per a l'anàlisi, disseny, simulació i optimització de processos i productes

Continguts

1. Tema 1: Introducció 1.1 Els polímers. Història i importància dels polímers 1.2 La indústria dels polímers: plàstics, gomes, fibres, adhesius. 1.3 Conceptes bàsics: monòmer, polímer, reaccions de polimerització, grau de polimerització. 1.4 Classificació dels polímers: termoplàstics i termoestables. 1.5 Polímers lineals, ramificats i entrecreuats. 1.6 Nomenglatura dels polímers.

2. TEMA 2: ESTRUCTURA MOLECULAR DELS POLÍMERS 2.1 Estats d’agregació dels polímers. 2.1.1 Polímers lineals amorfs. 2.1.2 Polímers cristal•lins. Orientació i cristal•lització. Temperatures de transició. Polímers de cristall líquid. 2.1.3 Polímers entrecreuats. 2.1.4 Estereoquímica dels polímers. Tipus d’estereoisomerisme. Tacticitat. 2.2 Densitat d’energia cohesiva. Paràmetres de solubilitat de polímers 2.3 Pes molecular de polímers. 2.3.1. Pesos moleculars promig. 2.3.2. Distribució de pesos moleculars. Polidispersitat.

3. TEMA 3: MECANISMES I SISTEMES DE POLIMERITZACIÓ 3.1 Reaccions de polimerització. Funcionalitat. Polimerització en cadena vs. polimerització per etapes. 3.2 Polimerització per etapes (policondensació). 3.2.1 Reactivitat i accessibilitat dels grups funcionals. 3.2.2 Cinètica de la polimerització per etapes. 3.2.3 Pes molecular en la polimerització per etapes. 3.2.4 Polímers de policondensació més típics. Derivats de l’àcid carboxílic. Isocianats. Resines epoxi. 3.3 Polimerització en cadena (poliaddició). 3.3.1 Polimerització radicalària. 3.3.1.1 Cinètica de la polimerització radicalària. Constants de velocitat 3.3.1.2 Pes molecular en la polimerització radicalària. 3.3.1.3 Transferència de cadena i inhibició. 3.3.1.4 Aspectes termodinàmics. Dependència de la temperatura. 3.3.1.5 Autoacceleració. 3.3.2 Polimerització iònica. 3.3.2.1 Polimerització catiònica. 3.3.2.2 Polimerització aniònica. 3.3.3 Polímers de poliaddició més típics. 3.4 Polimerització per coordinació. 3.4.1 Catàlisis Ziegler-Natta. 3.4.2 Catalitzadors Metallocens. 3.5 Co-polimerització 3.6 Sistemes de polimerització. 3.6.1 Polimerització en solució 3.6.2 Polimerització en emulsió 3.6.3 Polimerització en suspensió. 3.6.4 Polimerització en massa.

4. TEMA 4: TÈCNIQUES DE CARACTERITZACIÓ DE POLÍMERS 4.1 Caracterització estructural de polímers. 4.1.1 Espectroscopia infra-roja (IR) i ultraviolat-visible (UV). 4.1.2 Ressonància magnètica nuclear (RMN). 4.2 Determinació del pes molecular i de la seva distribució. 4.2.1 Viscosimetria capil•lar. 4.2.2 Cromatografia d’exclusió molecular. 4.3 Calorimetria diferencial de rastreig (DSC).

5. TEMA 5: SÍNTESI INDUSTRIAL DE POLÍMERS 5.1 La fabricació de polímers. Matèries primeres. 5.2 Sistemes de barreja. Tipus de mescladors. 5.3 Obtenció de polímers per poliaddició 5.3.1 Síntesi del LDPE i HDPE. 5.3.2 Obtenció en continu de poliestirè. 5.3.3 Polímers vinílics. 5.3.4 Polímers acrílics. 5.4 Obtenció de polímers per policondensació. 5.4.1 Condicions generals de procés. 5.4.2 Síntesi de poliesters. 5.4.3 Síntesi de poliamides.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Aprenentatge basat en problemes (PBL) 10 15 25
Classes participatives 18 30 48
Classes pràctiques 14 17 31
Elaboració de treballs 3 13 16
Prova d'avaluació 5 0 5
Total 50 75 125

Bibliografia

  • Rodriguez, Ferdinand (1996). Principles of polymer systems. Taylor & Francis. Catàleg
  • Seymour, Raimond B. (1995). Introducción a la química de los polímeros. Reverté. Catàleg
  • Challa, Ger (1993). Polymer chemistry: an introducción. Ellis Horwood. Catàleg
  • Gnauck, Bernhard (1992). Iniciación a la química de los plásticos. Hanser. Catàleg
  • Avendaño Sarmiento, Luís (1992). Iniciación a los plásticos. CEP. Catàleg
  • Horta Zubiaga, Arturo (1991). Macromoléculas. UNED. Catàleg
  • Llorente Uceta, Miguel Ángel (1991). Técnicas de caracterización de polímeros. UNED. Catàleg
  • Billmeyer, Fred W. (1984). Textbook of polymer science. Wiley & Sons. Catàleg
  • Ramos Carpio, Miguel Ángel (1988). Ingeniería de los materiales plásticos. Díaz de Santos. Catàleg
  • Vian Ortuño, Ángel (1994). Introducción a la química industrial. Reverté. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Pràctiques Realització de les pràctiques i presentació d'informes. 10
PAC 1 Avaluació dels coneixements adquirits en els temes 1 i 2 20
Treballs Exposició de treballs a l'aula 5
Examen de pràctiques Prova d'avaluació dels coneixements adquirits en relació a les pràctiques realitzades 10
Examen Final Avaluació tots els continguts de l'assignatura 55

Qualificació

- Coneixements de la formulació de polímers
- Entendre l'estructura molecular dels polímers i relacionar-la amb les seves propietats
- Conèixer els mecanismes de polimerització més comuns i els sistemes de polimerització principals; resolució de problemes de cinètica de polimerització;
- Mètodes químics de caracterització de polímers; coneixements teòrics i resolució de problemes.
- Aplicació de conceptes en les sessions pràctiques

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Els alumnes que no participin en les pràctiques tindran una qualificació de NO PRESENTAT