Группа научных специальностей: 2.6 Химические технологии, науки о материалах, металлургия

Наименование научной специальности: 2.6.11 Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

 

1. Особенности проведения вступительного испытания «Специальная дисциплина» для поступающих в аспирантуру

1.1 Программа вступительного испытания сформирована на основе федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования по программам специалитета и (или) программам магистратуры.
1.2 Вступительное испытание проводится с сочетанием письменной и устной формы.
1.2 Вступительное испытание оценивается по 15-ти балльной шкале.

 

Раздел 1. Классификация полимеров. Задачи по развитию промышленности полимерных материалов и их влияние на технический прогресс. Методы изучения структуры полимеров.
Полимеры кристаллические и аморфные. Их применение. Характеристика агрегатных и фазовых состояний полимеров. Термодинамическое и структурное понятие фазы в полимерных системах. Аморфные полимеры. Характеристика их физических состояний. Особенности ориентации аморфных полимеров. Стеклообразное, высокоэластическое, вязкотекучее состояние аморфных полимеров.
Их физическая сущность. Аморфно-кристаллические полимеры. Их характеристика
Диаграмма нагрузка - удлинение. Термомеханическая кривая. Механическая
модель аморфно-кристаллического полимера.Особенности кристаллического состояния полимеров.
Признаки кристаллических полимеров. Термодинамика и кинетика кристаллизации. Характеристика их надмолекулярной структуры.
Жидкокристаллическое состояние полимеров. Особенности получения волокон из полимеров (из растворов и
расплавов). Значение полимерных материалов для экономики страны. Производство искусственных волокон. Охрана окружающей среды в процессах переработки полимеров в волокна.

 

Раздел 2. Растительные полимеры. Состав и строение древесины. Компонентный состав древесины. Особенности анатомического строения хвойной и лиственной древесины. Строение клеточной стенки волокон древесины.
Целлюлоза. Химическое строение целлюлозы. Молекулярная масса, степень
полимеризации. Средние и концевые звенья макромолекулы целлюлозы. Реакция гидролиза целлюлозы.Гемицеллюлозы. Формулы пентозанов и гексозанов. Степень полимеризации.Состав гемицеллюлоз хвойной и лиственной древесины. Реакции гидролиза пентозанов и гексозанов. Практическое использование гемицеллюлоз.
Лигнин. Структурные звенья лигнина. Роль лигнина в древесине. Два типа связей в макромолекулах лигнина. Функциональные группы лигнина.
Свойства и переработка торфа. Классификация и компонентный состав торфов. Методы выделения компонентов торфов. Строение и свойства гуминовых веществ. Строение и свойства фульвовых кислот.
Применение торфа и его компонентов.

Раздел 3. Синтетические полимеры и композиты
Виды композиционных материалов, содержащих в качестве наполнителей углеродные волокнистые материалы. Сравнительный анализ технологий, свойств и областей использования. Новые процессы получения углеродных волокон. Углерод-углеродные композиционные материалы. Углеродная
матрица. Термические преобразования графитируюшегося углерода.
Способы получения УУКМ (жидкофазный, газофазный, комбинированный).
Уникальные свойства и основные области применения УУКМ.
Экстремальные эксплуатационные характеристики углеродных
волокон и углепластиков. Сравнительный анализ характеристик
углепластиков и углерод-углеродных композиционных материалов.
Композиты специального назначения. Принципы создания
композитов специального назначения. Классификация, области применения.
Наполнители и связующие для композитов специального
назначения. Классификация, основные свойства.
Градиентные композиты на основе стеклянных, базальтовых и
углеродных волокнистых материалов. Пористые композиты. Структура пор. Классификация пористых композитов. Получение, свойства и области применения. Нанопористые композиционные материалы.

 

Раздел 4 Технологические аспекты переработки полимеров различной природы
Ресурсосберегающие технологии История возникновения, развития целлюлозно-бумажного производства.
Современное состояние ЦБП в мире и России. Классификация волокнистых
полуфабрикатов и их назначение. Классификация способов производства волокнистых полуфабрикатов.
Древесина как сырье для ЦБП. Виды сырья, используемого в ЦБП. Лесосырьевая база России. Требования к древесному сырью в ЦБП.
Общая схема производства сульфатной целлюлозы. Состав и основные показатели белого щелока. Химизм и факторы сульфатной варки.
Теоретическое обоснование способов модифицированной сульфатной варки.
Современные энергосберегающие технологии периодической и непрерывной варки Регенерация химикатов в сульфат-целлюлозном производстве. Общая схема регенерации химикатов. Современная технология выпаривания щелоков. Сжигание щелоков. Химизм процесса. Современная схема содорегенерационного отдела. Каустизация зеленого щелока. Факторы процесса. Общая схема производства сульфитной целлюлозы. Состав сырой и варочной кислоты. Химизм и факторы сульфитной варки. Техника сульфитной варки. Возможности оптимизации процесса сульфитной варки. Ступенчатые варки – теория и техника. Комбинированные варки. Бисульфитная и нейтрально-сульфитная варки.
Оборудование для варки целлюлозы: аппараты для периодической варки целлюлозы и их арматура; биметаллические варочные котлы, конструкция и основные параметры; установки непрерывной варки целлюлозы, их особенности. Машины и аппараты для промывки, очистки и сортирования целлюлозы: диффузоры непрерывного действия, барабанные, ленточные (столовые) фильтры, прессы; их классификация, устройство и сравнительная характеристика; Машины и аппараты цехов для приготовления и регенерации варочных растворов. Устройство содорегенерационных котлоагрегатов; оборудование отделов каустизации: осветлители, промыватели шлама, гасители-классификаторы, каустизаторы, фильтры; устройство и характеристика известерегенерационных печей.
Машины и аппараты отбельных и сушильных цехов. Установки непрерывной
отбелки волокнистых полуфабрикатов. Основное оборудование бумажных и картонных фабрик.
Прогрессивные технологии получения углеродных волокон и
углеродных волокнистых материалов
Волокна и композиты медицинского назначения. Биологически-
активные материалы. Композиты-сорбенты. Иммобилизация биоактивных
препаратов и клеток на поверхности полимерных материалов.
Электропроводность полимерных материалов. Принципы создания
электропроводящих волокон и композитов. Свойства и области применения.
Многокомпонентные волокна как особый вид композитов.
Виды волокон, области применения. Волокна - нано- и микрокомпозиты.
Высоконаполненные материалы и композиты. Сравнительный
анализ преимуществ и недостатков.
Классификация, области использования и получение наноструктурных композитов
Очистка и рекуперация промышленных выбросов
Классификация загрязнений сточных вод по фазово-дисперсным признакам и
физико-химическим показателям. Механическая очистка сточных вод. Гравитационные методы удаления механических примесей. Методы фильтрации в очистке сточных вод. Биологические методы очистки сточных вод, применяемое оборудование. Физико-химические методы очистки сточных вод. Применение методов коагуляции.

3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплин для подготовки поступающих:

 

1. Глинка, Н. Л. Общая химия: учебное пособие / Н. Л. Глинка. - Изд. стер. - М.: КНОРУС, 2012. - 752 с. - ISBN 978-5-406-02149-1.
2. Петров, А.А. Органическая химия: учебник / Под ред. проф. М.Д. Стадничука. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Альянс, 2012. – 624 с. : ил.
3. Технология полимерных материалов / под общ.ред. В.К. Крыжановского: учебное пособие / А. Ф. Николаев [и др.]. - СПб: ЦОП
"Профессия", 2011. - 536 с.
4. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология [Текст] : учебное пособие / под общ.ред. акад. А.А. Берлина . - 3-е изд., испр. - СПб: ЦОП "Профессия", 2011. - 560 с.: ил
5. Полимерные композиционные материалы: прочность и технология: научное издание / С. Л. Баженов [и др.]. - Долгопрудный : Издательский Дом "Интеллект", 2010. - 352 с.
6. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учебное пособие/ М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин и др.; Под ред. А.А.Берлина. - СПб: Профессия, 2008. - 560 с.
7. Миллс, Н. Конструкционные пластики - микроструктура, характеристики, применения: учебно-справочное руководство / Пер. с англ. -
Долгопрудный: Издательский Дом "Интеллект", 2011. - 512 с.
8. Рамбиди, Н. Г. Структура полимеров - от молекул до наноансамблей: учебное пособие / Н. Г. Рамбиди. - Долгопрудный: Изд. Дом "Интеллект", 2009. - 264 с.
9. Клѐсов, А. Древесно-полимерные композиты: практич. руководство / А. Клѐсов. - СПб. : Научные основы и технологии, 2010. - 736 с.
10. Полимерные композиционные материалы: прочность и технология:
научное издание / С. Л. Баженов [и др.]. - Долгопрудный: Издательский Дом "Интеллект", 2010. - 352 с.
11. Функциональные наполнители для пластмасс / Под ред. М. Ксантоса. Пер. с англ. под ред. Кулезнева В.Н. - СПб. : Научные основы и технологии, 2010. - 462 с.
12. Шах, В. Справочное руководство по испытаниям пластмасс и анализу причин их разрушения : справочник / Пер. с англ. под ред. Малкина А.Я. - СПб.: Научные основы и технологии, 2009.
13. Белоусов, А.М. Теоретические основы процессов получения и переработки полимеров: учебное пособие для студентов специальности
240702 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив» / А.М. Белоусов, Л.И. Трутнева: Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2006. – 335 с.
14. Семчиков, Ю. Д. Высокомолекулярные соединения: учеб. для вузов / Ю.Д. Семчиков. - М.: Академия, 2003. - 368 с.
15. Шур, А.М. Высокомолекулярные соединения / А.М. Шур. – М.: Высшая школа, 1981.
16. Тугов, И.И. Химия и физика полимеров: учеб. пособие для вузов / И.И. Тугов, Г.И. Кострыкина. – М.: Химия, 1989. – 432 с.
17. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров: учеб. для хим.-технол. вузов / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. – М.: Высш. шк., 1988. – 312 с.
18. Кулезнев, В.Н. Смеси полимеров. – М: Знание, 1984. – 303 с. Липатов, Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров / Ю. С. Липатов. – М: Химия, 1991. – 260 с.
19. Козлов, П.В. Физико-химические основы переработки растворов полимеров / П.В. Козлов, С.П. Папков. – М.: Химия, 1982. – 224 с.
20. Композиционные материалы: справочник / под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 510 с.
21. Горбаткина, Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимерволокно / Ю.А. Горбаткина. – М.: Химия, 1987. – 192 с.
22. Вакула, В.Л. Физическая химия адгезии полимеров / В.Л. Вакула, Л.М. Притыкин. – М.: Химия, 1984. – 224 с.
23. Вострокнутов, Е. Г. Реологические основы переработки элатомеров: учебник / Е.Г. Вострокнутов, Г.В. Виноградов. - М.: химия, 1988. - 227 с.

24. Барштейн, Р.С. Пластификаторы для полимеров / Р.С. Барштейн, В.И. Курралович. – М.: Химия, 1982. – 197 с.
25.Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учеб. для вузов. – Н. Новгород:Изд-во Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского; М.:Издательский центр «Академия», 2003. – 368 с.
26.. Шишонок М.В. Современные полимерные материалы: Учеб. пособие. – Минск:Вышэйшая школа, 2017. – 278 с.
27. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. 2-е изд., перераб. Учебное пособие для вузов. –М., Химия, 1968. – 536 с.
28. Ван Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров (пер. с англ.). Под ред. А.Я. Малкина. – М.: Химия, 1976. – 416 с.
29. Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. – М.–Л.: Химия, 1966. – 768 с.
30. Тялина Л.Н., Минаев А.М., Пручкин В.А. Новые композиционные материалы: учебное пособие. – Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2011. – 80 с.
31. Никитин В.М., Оболенская А.В., Щеголев В.Н. Химия древесины и целлюлозы. – М.: Лесн. пром-сть, 1978. – 368 с.
32. Комплексная химическая переработка древесины: Учебник для вузов / И. Н.Ковернинский [и др.] ; ред. И. Н. Ковернинский. - 3-е изд., испр. и доп. – Архангельск :Изд-во АГТУ, 2006. – 374 с.
33. Базин Е.Т., Гамаюнов Н.И., Лиштван И.И., Терентьев А.А. Физика и химия торфа. Уч.Пособие. – М.: Недра, 1989. – 304 с.
34. Карманов А.П., Полина И.Н. Технология очистки сточных вод: Уч. пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Инфра-Инженерия, 2018. – 212 с.
35. Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Т. I. Производство сульфитной целлюлозы. – М.: Лесн. пром-сть, 1976. – 624 c.
36. Непенин Ю.Н., Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Т. II. Производство сульфатной целлюлозы. Учебное пособие для вузов. – М.: Лесн. пром-сть, 1990. – 600 с.