Министерство образования Республики Беларусь

Учебно-методическое объединение вузов Республики Беларусь

по химико-технологическому образованию

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель Министра

образования Республики Беларусь

А. И. Жук

_2012 г.

Регистрационный № ТД-_тип.

ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-50 02 01 «Конструирование и технология изделий из кожи»

(специализации 1-50 02 01 01 «Технология обуви», 1-50 02 01 02 «Технология кожгалантерейных изделий», 1-50 02 01 05 «Изготовление и ремонт обуви по индивидуальным заказам»)

СОГЛАСОВАНО СОГЛАСОВАНО

Заместитель председателя Начальник Управления высшего и концерна «Беллегпром» среднего специального образования А. В.Гуров Ю. И. Миксюк «»2011 г. _2012 г.

СОГЛАСОВАНО СОГЛАСОВАНО

Председатель Учебно-методического Проректор по учебной и воспитаобъединения вузов Республики тельной работе Государственного учБеларусь по химико- реждения образования «Республикантехнологическому образованию ский институт Высшей школы»

И.М. Жарский В.И. Шупляк «» 2011 г. «»2012 г.

Эксперт-нормоконтролер _ «»_ 2012 г.

Минск

СОСТАВИТЕЛЬ:

Матвеев В.Л., доцент кафедры «Конструирование и технология изделий из кожи» учреждения образования «Витебский государственный технологический университет», кандидат технических наук, доцент.

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Кафедра «Конструирование и технология одежды» учреждения образования «Витебский государственный технологический университет» (протокол № от 11.05.2012 г.);

В.М. Тетерев, главный инженер Открытого акционерного общества «Красный Октябрь»;

В.А. Лешанков, главный механик Частного предприятия «Сан-Марко».

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой «Конструирование и технология изделий из кожи» учреждения образования «Витебский государственный технологический университет»

(протокол № 19 от 25 мая 2012 г.);

Научно-методическим советом учреждения образования «Витебский государственный технологический университет»

(протокол № 9 от 26.05.2012 г.);

Научно-методическим советом по технологиям легкой промышленности Учебно-методического объединения по химико-технологическому образованию (протокол № 5 от 01.06.2012 г.).

Ответственный за редакцию: К.А. Загайгора Ответственный за выпуск: В.М.Чумак

СОДЕРЖАНИЕ

1 Пояснительная записка

2 Примерный тематический план ……………………………………………… 3 Содержание учебного материала

4 Информационно-методическая часть………. ……...………………………

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.1.Актуальность изучения учебной дисциплины Дисциплина «Основы переработки полимерных материалов» относится к циклу общепрофессиональных и специальных дисциплин, предусмотренных образовательным стандартом ОСРБ 1-50 02 01-2008 для студентов специальности 1-50 02 01 «Конструирование и технология изделий из кожи»

(специализации: 1-50 02 01 01 «Технология обуви», 1-50 02 01 02 «Технология кожгалантерейных изделий», 1-50 02 01 05 «Изготовление и ремонт обуви по индивидуальным заказам»).

Дисциплина «Основы переработки полимерных материалов» предполагает изучение эффективных методов изготовления изделий из современных полимерных материалов, принципов создания оптимальной технологии и разработки составов полимерных композиций с требуемыми технологическими и физико-механическими свойствами. Эти знания способствуют рациональному использованию сырья, повышению производительности труда, экономии энергоресурсов, улучшению качества продукции. В условиях повышения требований к эффективности производства, качеству и конкурентоспособности отечественной продукции эти задачи весьма актуальны для специалистов обувной и кожгалантерейной промышленности.

Типовая учебная программа по дисциплине «Основы переработки полимерных материалов» разработана в соответствии с требованиями к формированию компетенций, сформулированных в образовательном стандарте ОСРБ 1-50 02 01-2008 для специальности 1-50 02 01 «Конструирование и технология изделий из кожи» (специализации 1-50 02 01 01 «Технология обуви», 1-50 02 01 02 «Технология кожгалантерейных изделий», 1-50 05 «Изготовление и ремонт обуви по индивидуальным заказам»).

1.2. Цели и задачи учебной дисциплины Целью изучения дисциплины «Основы переработки полимерных материалов» является формирование у студентов основополагающих знаний в области переработки полимеров, умений и навыков решения инженерных задач по определению состава литьевых композиций, технологии переработки полимеров и отделки полимерных изделий.

Основными задачами дисциплины являются:

- приобретение теоретических и практических знаний о химическом составе, строении и свойствах полимеров, применяемых в изделиях из кожи;

- изучение сущности физико-химических процессов, происходящих при переработке различных полимеров;

- изучение методов и технологий переработки, соединения и отделки полимеров;

- приобретение практических знаний и навыков по анализу и составлению технологических процессов переработки различных полимеров.

1.3. Требования к уровню освоения содержания учебной дисциплины В результате изучения дисциплины «Основы переработки полимерных материалов» студент должен усвоить, закрепить и развить следующие академические (АК), социально-личностные (СЛК) и профессиональные (ПК) компетенции, предусмотренные в образовательном стандарте ОСРБ 1- 01-2008:

АК-1- владеть и применять полученные базовые теоретические знания для решения научных и практических задач в области переработки полимеров.

АК-2 - владеть навыками информационного обеспечения, организации и проведения исследований.

АК-3 - уметь осуществлять комплексный подход к решению технических задач в области технологии переработки полимеров.

АК-4 - уметь грамотно оформлять результаты исследований и нормативно-технические документы.

СЛК-1 - быть способным к социальному взаимодействию и межличностным коммуникациям.

СЛК-2 - уметь работать в коллективе.

СЛК-3 - иметь способность находить правильные решения в условиях чрезвычайных ситуаций в цехах, перерабатывающих полимеры.

ПК-1 - осуществлять разработку технологических процессов, обеспечивающих эффективное использование материалов и оборудования.

ПК-2 - уметь пользоваться испытательной техникой и средствами измерений при решении задач, связанных с переработкой полимеров.

ПК-3 - осуществлять оперативный контроль за выполнением технологических процессов, соблюдением режимов переработки.

ПК-4 - обеспечивать обучение персонала, работающего на разных видах оборудования, правилам безопасного труда.

Для приобретения профессиональных компетенций в результате изучения дисциплины студент должен:

- сущность различных методов переработки полимеров;

- принципы управления ходом физико-химических процессов протекающих при переработке полимеров;

- закономерность изменения свойств полимеров в зависимости от метода и технологии переработки;

- технологические проблемы переработки полимеров различного назначения;

- определять показатели реологических свойств полимерных материалов;

- составлять технологический процесс переработки полимеров;

- обосновывать оптимальные параметры технологических операций.

1.4. Междисциплинарные связи Учебный материал по дисциплине структурирован по разделам и темам, которые являются относительно самостоятельными укрупнёнными дидактическими единицами содержания обучения.

Содержание разделов и тем базируется на компетенциях, приобретенных ранее студентами при изучении дисциплин: «Высшая математика», «Физика», «Химия неорганическая, органическая и высокомолекулярных соединений», «Материаловедение», «Машины и аппараты производства изделий из кожи», «Технология изделий из кожи».

1.5. Методы (технологии) обучения Основными методами (технологиями) обучения, отвечающими целям изучения дисциплины, являются:

- элементы проблемного обучения (проблемное изложение, вариативное изложение, частично-поисковый метод), реализуемые на лекционных занятиях;

- элементы учебно-исследовательской деятельности, реализуемые на лабораторных занятиях и при самостоятельной работе;

- проектные технологии, используемые при решении конкретных задач по подбору вида полимера, состава сырья и технологии его переработки в конкретное изделие, реализуемые при выполнении лабораторных работ.

При изучении дисциплины предполагается использовать в учебном процессе инновационные образовательные технологии, адекватные компетентностному подходу в подготовке специалиста (учебно-методические комплексы, модульные и рейтинговые системы обучения, вариантные модели управляемой самостоятельной работы студентов, тестовые системы оценки уровня компетенций студентов).

1.6. Организация самостоятельной работы студентов При изучении дисциплины используются следующие формы самостоятельной работы:

- контролируемая самостоятельная работа в виде выполнения индивидуальных заданий в аудитории во время проведения лабораторных работ под контролем преподавателя в соответствии с расписанием;

- управляемая самостоятельная работа (в том числе в виде выполнения индивидуальных специальных научно-исследовательских заданий), с консультациями преподавателя;

- выполнение контрольной работы по индивидуальным заданиям.

1.7. Диагностика компетенций студентов Формой контроля знаний студентов по дисциплине является зачет.

Для оценки учебных достижений студентов используются следующие средства диагностики (в скобках указаны, какие компетенции проверяются):

- защита выполненных на лабораторных работах индивидуальных заданий (АК-1, АК-2, АК-4, СЛК-1, ПК-2);

- защита выполненных в рамках управляемой самостоятельной работы индивидуальных заданий (АК-1, АК-3, АК-4, ПК-1, ПК-3);

- сдача зачета по дисциплине (АК-1, АК-2, АК-3, СЛК-3, ПК-4).

2. ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Согласно типовому учебному плану общая трудоемкость дисциплины составляет 90 часов, что соответствует четырем зачетным единицам, в том числе аудиторных – 60 часов, из них: лекции – 30 часов, лабораторные работы – 30 часов; самостоятельная работа – 30 часов. Дисциплина является лабораторно-ориентированной.

Примерное распределение часов по темам представлено в таблице. В таблице также указаны компетенции, которые должны быть развиты или сформированы у студентов при освоении каждой темы учебной дисциплины.

Примерное распределение часов по разделам № раздела 1. Введение. Ассортимент и классификация полимеров Тема 1.1 Введение. Ассортимент и применение полимеров Тема 1.2 Классификация и особенность эксплуатационных свойств различных типов полимерных материалов свойства полимеров Тема 2.1 Особенность химического строения полимеров структура полимеров Тема 2.4 Структурные превращения и изменение физико-механических свойств № раздела 3. РецептурноПК-1, ПК-2, ПК-3, технологические основы производства изделий из полимеров Тема 3.1 Многокомпонентные системы на основе полимеров Тема 3.2 Подготовительные процессы при промышленной переработке различных видов полимеров лимеров лимеров Тема 4.2 Методы изготовления изделий из полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии Тема 4.3 Методы изготовления изделий из полимеров, находящихся в высокоэластичном состоянии Тема 4.4 Методы изготовления изделий из полимеров, находящихся в стеклообразном и кристаллическом состоянии Тема 4.5 Методы изготовления изделий с использованием растворов и дисперсий полимеров Тема 4.6 Переработка промышленных и бытовых отходов полимеров № раздела 5. Сборка, обработка и отПК-2, ПК- делка изделий из полимеров полимеров Тема 5.2 Обработка и отделка изделий из полимеров 6. Основы проектирования сов переработки полимерных материалов Тема 6.1 Обоснование метода переработки полимерных материалов Тема 6.2 Проектирование технологического процесса из полимерных материалов

3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

3.1. Разделы, темы и их содержание Раздел 1. Введение. Ассортимент и классификация полимеров Тема 1.1 Введение. Ассортимент и применение полимеров Цели и задачи дисциплины. Применение полимерных материалов в промышленности и в быту. Перспективные направления использования полимеров в легкой промышленности.

Тема 1.2 Классификация и особенность эксплуатационных свойств различных типов полимерных материалов Признаки классификации полимеров. Основные типы полимеров, широко применяемые в промышленности, особенность эксплуатационных свойств и целесообразная область применения различных видов промышленных полимеров.

Раздел 2. Особенность строения и свойства полимеров Тема 2.1 Особенность химического строения полимеров Строение полимеров различных классов. Регулярные и нерегулярные полимеры. Неоднородность полимеров по химическому составу и по молекулярной массе. Основы химических превращений в полимерах. Реакции сшивания, деструкции, функциональных групп, внутримолекулярных перегруппировок и др.

Тема 2.2 Надмолекулярная структура полимеров Конфигурация и конформация макромолекул. Гибкость цепи макромолекул. Разновидность надмолекулярных структур полимеров. Методы регулирования надмолекулярных структур в процессе переработки. Особенность свойств полимеров различного надмолекулярного строения.

Тема 2.3 Реологические свойства полимеров Основные показатели реологических свойств полимеров. Зависимость вязкости полимерных систем от температуры и напряжения сдвига. Динамические свойства и релаксационный спектр полимерных систем. Особенность реологических свойств систем полимеров.

Тема 2.4 Структурные превращения и изменение физико-механических свойств полимеров при переработке Представления о фазовых состояниях и фазовых переходах. Изменение энтальпии и энтропии. Агрегатное, физическое и фазовое состояние полимеров. Механизм и кинетика кристаллизации полимеров. Свободный объем полимера и степень упаковки макромолекул. Кинетика формирования различных надмолекулярных образований. Структурное и механическое стеклование. Изменение физико-механических свойств полимеров при преобразовании структуры.

Раздел 3. Рецептурно-технологические основы производства Тема 3.1 Многокомпонентные системы на основе полимеров Принципы модификации свойств полимеров. Изменение свойств полимеров. Изменение свойств полимеров при введении пластификаторов, наполнителей, стабилизаторов, сшивающих агентов, красителей и др.

Тема 3.2 Подготовительные процессы при промышленной переработке различных видов полимеров Сущность процессов измельчения, гранулирования и пластикации полимеров и композиций, составленных на их основе. Определение технологических параметров основных процессов подготовки полимерных композиций к переработке.

Раздел 4. Методы переработки полимеров Тема 4.1 Классификация методов переработки полимеров Хронология совершенствования технологии переработки полимеров.

Классификация методов переработки полимеров. Факторы, влияющие на выбор метода изготовления полимерного изделия.

Тема 4.2 Методы изготовления изделий из полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии Характеристика сущности, достоинств и недостатков различных методов. Особенность технологии переработки полимеров различными методами. Перспективы применения методов в легкой промышленности.

Тема 4.3 Методы изготовления изделий из полимеров, находящихся в высокоэластичном состоянии Характеристика сущности, достоинств и недостатков различных методов. Особенность технологии переработки полимеров различными методами. Перспективы применения методов в легкой промышленности.

Тема 4.4 Методы изготовления изделий из полимеров, находящихся в стеклообразном и кристаллическом состоянии Характеристика сущности, достоинств и недостатков различных методов. Особенность технологии переработки полимеров различными методами. Перспективы применения методов в легкой промышленности.

Тема 4.5 Методы изготовления изделий с использованием растворов и дисперсий полимеров Характеристика сущности, достоинств и недостатков различных методов. Особенность технологии переработки полимеров различными методами. Перспективы применения методов в легкой промышленности.

Тема 4.6 Переработка промышленных и бытовых отходов полимеров Важность и современное состояние переработки отходов полимеров.

Классификация и удельный вес отходов различных видов. Особенность технологии переработки отходов полимеров.

Раздел 5. Сборка, обработка и отделка изделий из полимеров Тема 5.1 Сборка изделий из полимеров Сварка полимеров. Склеивание полимеров. Особенность механического крепления пластмасс различными крепителями.

Тема 5.2 Обработка и отделка изделий из полимеров Особенность механической обработки полимерных поверхностей. Напыление, металлизация и тиснение полимерных изделий. Окраска и полирование пластмасс. Декоративная отделка полимеров современными методами.

Раздел 6. Основы проектирования технологических процессов переработки полимерных материалов Тема 6.1 Обоснование метода переработки полимерных материалов Обоснование требований к изделию. Выбор вида полимера и состава перерабатываемой композиции. Определение конструкции и геометрических параметров технологической оснастки, обоснование метода изготовления.

Тема 6.2 Проектирование технологического процесса из полимерных материалов Механизация и автоматизация производств по переработке полимеров.

Составление блок-схемы техпроцесса. Разработка технологических параметров основных процессов переработки полимерных материалов. Обоснование обработки изделий. Прогнозирование качества изготовляемых предметов.

4. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Основная литература 1. Карабанов, П.С. Полимерные материалы для деталей низа обуви / П.

С. Карабанов, А. П. Жихарев. – Москва : Колос, 2008. – 167с.

2. Зурабян, К. М. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: учебник для вузов / К. М. Зурабян, Б. Я. Краснов, Я. И.

Пустыльник. – Москва : Легпромбытиздат, 2003. – 384с.

3. Минченко, Т.В. Химические основы сырья и товаров. Курс лекций / Т. В. Минченко. – Витебск, УО «ВГТУ», 2009. – 265с.

4. Моисеев, В.В. Термоэластопласты / В. В. Моисеев. – Москва : Химия, 1985. – 184с.

5. Кулезнев, В. Н. Химия и физика полимеров / В. Н. Кулезнев. – Москва : Химия, 1988. – 312с.

6. Привалко, В. П. Молекулярное строение и свойства полимеров / В.

П. Привалко. – Москва : Химия, 1986. – 238с.

7. Богданов В. В. Смешение полимеров / В. В. Богданов. – Л. : Химия, 1982. – 110с.

8. Папков, С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров / С. П. Папков. – Москва : Химия, 1971. – 363с.

9. Альтезицер, В. С. Производство обуви из полимерных материалов / В. С. Альтезицер, В. Н. Красовский, В. Д. Мирсон. – Л. : Химия, 1987. – 232с.

10. Скорбин, Ю. Б. Реодинамика переработки вязкопластических полимерных материалов на валковых машинах : учеб. пособие / Ю. Б. Скорбин, Н. В. Тябин. – Волгоград : ВПИ, 1983. – 93с.

11. Брягинский, В. А. Прессование / В. А. Брягинский. – Л. : Химия, 1979. – 175с.

4.2. Дополнительная литература 1. Смелков, В. К. Учебное пособие по курсу «Материалы для обуви»

для студ. Спец. Т. 17.04 «Технология и конструирование изделий из кожи».

Часть 1 / В. К. Смелков, А. Н. Буркин. – Витебск, УО «ВГТУ», 1997. – 66с.

2. Торнер, Р. В. Основные процессы переработки полимеров. – Москва : Химия, 1972. – 453с.

3. Тагер, А. А. Физика-химия полимеров. – Москва : Химия, 1978. с.

4. Булманис, В. Н. Практикум по технологии переработки пластических масс / В. Н. Булманис и др. – Москва : Химия, 1980. – 240с.

5. Бахарева, В. Е. Переработка пластмасс: справочное пособие / В. Е.

Бахарева и др. – Л. : Химия, 1985. – 294с.

6. Шифрин, В. С. Полиэтилен : переработка и применение / В. С. Шифрин, М. Н. Самосатский. – Л. : Госхимиздат, 1961. – 281с.

7. Сысоев, П. В. Износостойкие композиции на основе реактопластов / П. В. Сысоев и др. – Мн. : Наука и техника, 1987. – 191с.

8. Белозеров, Н. В. Технология резины / Н. В. Белозеров. – Москва :

Химия, 1979. – 472с.

4.3. Примерный перечень тематики лабораторных работ 1. Исследование реологических свойств полимеров, применяемых в обувной промышленности.

2. Исследование физико-механических свойств полимеров.

3. Изучение технологического процесса переработки термопластов.

4. Изучение технологического процесса литья резин.

5. Изучение технологического процесса переработки термоэластопластов.

6. Изучение технологии изготовления деталей и узлов обуви методом «жидкого формования».

7. Механические методы соединения полимерных материалов.

8. Химические методы соединения полимерных материалов.

9. Отделка полимерных изделий.