1. Hauptnavigation
  2. Navigation des Hauptbereiches
  3. Inhalt der Seite

Polymerchemie/Polymere Werkstoffe

MC-MA 5

Fachliche Kompetenzen:

  • Vertiefung der Kenntnisse auf dem Gebiet der Polymerchemie/Polymeren Werkstoffe, wobei auf die grundlegenden Kenntnisse aus dem Bachelorstudiengang Chemieingenieurwesen (insbesondere der Fächer Organische, Physikalische und Technische Chemie) aufgebaut wird und diese mit dem Fokus der Anwendung in der Polymerchemie vertieft und erweitert werden

  • Erwerb anwendungsbereiten Wissens zu wesentlichen chemischen, physikochemischen und anwendungstechnischen Aspekten von Polymeren

  • Fähigkeit zur selbständigen Auswahl polymerer Materialien im Hinblick auf ihre Anwendung auf der Basis von den Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

  • Auswahl und Durchführung geeigneter Synthese-, Charakterisierungs- und Verarbeitungsmethoden auf der Basis solider theoretischer Kenntnisse und praktischer Erfahrungen über die engen Zusammenhänge zwischen Herstelltechnologie, Verarbeitung, chemischer Struktur und physikalischen und chemischen Eigenschaften polymerer Materialien

  • Training wissenschaftlicher Arbeitsweise in kleinen Praktikumsgruppen unter Vernetzung theoretischer Kenntnisse und praktischer Erfahrungen durch selbständige Bearbeitung einer komplexen Praktikumsaufgabe unter Berücksichtigung aktueller Forschungsinteressen mit eigenständiger Methodenwahl und Abschlußbericht

  • Die Studierenden sollen in der Lage sein:

    • die Auswirkung von chemischer Zusammensetzung und Syntheseverfahren auf die Eigenschaften des Polymers zu erkennen
    • aus dem molekularen Aufbau auf grundlegende Eigenschaften des Polymers zu schließen und geeignete Methoden zu deren Charakterisierung anzuwenden
    • Möglichkeiten der Eigenschaftsmodifizierung und -optimierung anzugeben
    • Prüfmöglichkeiten für die Eigenschaften und Auswerteverfahren auszuwählen
    • die Ergebnisse von Analysen- und Prüfverfahren kritisch zu beurteilen
    • Verfahren der Kunststoffverarbeitung unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Polymers in Bezug zur Anwendung zu setzen
    • Fachliche Aufgaben in kleinen Teams unter Berücksichtigung von Methoden des Managements und des Controllings wissenschaftlicher Projekte effektiv zu bearbeiten

Schlüsselkompetenzen:

  • Trainieren von Teamfähigkeit durch Arbeit in Praktikumsgruppen über ein Semester
  • Trainieren von Planungskompetenz durch Erstellen eines Versuchablaufplans für den Zeitumfang eines Semesters
  • Trainieren von Beurteilungsvermögen durch Bewertung der Arbeitsschritte im Praktikum, ggf. Korrektur des Versuchablaufplans
  • Trainieren der Kommunikationsfähigkeit vor fachlichem Hintergrund in der Praktikumsgruppe und durch Vortrag mit Diskussion
  • Training der Anwendung von Methoden des Projektmanagements und Projektcontrollings an einer komplexen Aufgabenstellung

Inhalt:

Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden Kenntnisse über Polymere und Kunststoffe mit ihren stofflichen und technologischen Aspekten vermittelt. Dabei ist der enge Zusammenhang zwischen Herstelltechnologie, Verarbeitung, chemischer Struktur und physikalischen und chemischen Eigenschaften polymerer Materialien von besonderer Bedeutung.

Vorlesung:

  • Materialklassen, Geschichte, Polymere im täglichen Leben, Literatur

  • Polymerchemie: Monomere, Polykondensation, radikalische Polymerisation, anionische Polymerisation, Konformation, Konfiguration, Kinetik der Reaktion und Einfluss auf Molmassenverteilung

  • Physikalische Chemie: Kettenverteilung, Konturlänge, Persistenzlänge, amorphe und kristalline Materialien

  • Polymere und Charakterisierung: Mn, Mw, Mz, kolligative Methoden, IR, NMR, GPC, Lichtstreuung, Massenspektrometrie; jeweils: Prinzip, Gerät und Anwendung

  • Anwendungseigenschaften: Entropieelastizität, mechanisches Verhalten und Tests, dielektrische Eigenschaften, Verarbeitung, z.B. Extrusion, Spritzguss

Übung:

  • Anwendung und Vertiefung des Vorlesungsstoffes durch ausgewählte Übungsaufgaben und polymerchemische Berechnungen
  • Begleitung der Bearbeitung komplexer Praktikumsaufgaben unter Berücksichtigung von Methoden des Projektmanagements und Projektcontrollings

Praktikum:

  • Versuche zur Herstellung und Verarbeitung ausgewählter Polymere

  • Charakterisierung von Reaktionsverläufen und Produkten mit verschiedenen Methoden

  • Untersuchung von Eigenschaften fester und gelöster Polymere

  • Bearbeitung einer komplexen Praktikumsaufgabe unter Berücksichtigung aktueller Forschungsthemen

Jeder Versuch beinhaltet das Erstellen einer Betriebs-/Arbeitsanweisung (Vorprotokoll), die Durchführung des Versuches, eine Auswertung und die Protokollierung. Bei der komplexen Praktikumsaufgabe sind in der Kleingruppe unter Anwendung von Methoden des Projektmanagements und Projektcontrollings Vorgehen und Methoden entsprechend der vorgegebenen Aufgabenstellung eigenständig zu erarbeiten sowie nach Versuchsdurchführung ein Abschlussbericht zu verfassen.

Literatur:

H.-G. Elias: Makromoleküle, Teil 1-4, Hüthig -& Wepf 2002

H.-G. Elias: Polymere, Hüthig -& Wepf 1996

Cowie, Chemie und Physik der synthetischen Polymeren, Vieweg, 1997

Menges: Werkstoffkunde Kunststoffe, Hanser 1990

Arbeitsmaterial zur Vorlesung (wird im Rahmen der Vorlesung zur Verfügung gestellt)

Skript zum Praktikum

Mitschrift der Vorlesung

Aktualisiert: 30.08.2016  |  Autor: M. Klauck