Polymerkemi

• Beskrive og sammenligne mekanismerne for kædevækst‑ og trinvækstpolymerisation, herunder fri radikal, kontrolleret radikal, ionisk, koordination‑ og ringåbningspolymerisation.
• Skelne mellem konventionelle og kontrollerede polymerisationsteknikker (ATRP, NMP, RAFT) samt vurdere deres fordele og begrænsninger.
• Udføre og evaluere kinetiske beregninger for homo‑ og copolymerisation og relatere reaktionsbetingelser til molekylvægt og molekylvægtsfordeling.
• Forklare struktur–egenskabs‑sammenhænge i polymerer, herunder betydningen af molekylvægt, forgrening, tværbinding, stereokemi og krystallinitet for termiske og mekaniske egenskaber.
• Identificere nødvendige monomerer og egnede polymerisationsteknikker til fremstilling af udvalgte polymerer, herunder hensyntagen til biobaserede polymerer.
• Beskrive og diskutere kondensations‑ og ringåbningspolymerisation af polyestre, polyamider, polyurethaner, silikoner og polyethere.
• Vurdere forudsætningerne og anvendelsesmulighederne for anionisk, kationisk, Ziegler–Natta‑, metallocen‑ og metathesepolymerisation.
• Diskutere og evaluere tilgange til tværbindingssystemer samt hvordan sådanne harpikser anvendes til fremstilling af netværkspolymerer og deres forskellige anvendelser.
• Forudsige mulighederne for fremstilling af funktionelle polymerer ved reaktioner på eksisterende polymerer, herunder anvendelse af CuAAC‑ og thiol‑ene‑kemi.
• Redegøre for biobaserede polymerer og bæredygtighedsaspekter i relation til råmaterialer, anvendelser og genanvendelsespotentiale.

Kurset giver en omfattende introduktion til polymerkemi med fokus på syntese, struktur og egenskaber for syntetiske polymerer. Der lægges vægt på polymerisationsmekanismer, reaktionskinetik og struktur–egenskabs‑sammenhænge.
Kurset omfatter kædevækstpolymerisation, herunder fri radikal polymerisation (konventionel og kontrolleret polymerisation såsom ATRP, NMP og RAFT), ionisk polymerisation (anionisk og kationisk) samt polymerisation ved anvendelse af koordinationkatalysatorer (Ziegler–Natta-, metallocen‑ og metathesepolymerisation). Trinvækst‑ og ringåbningspolymerisation behandles ligeledes, herunder dannelse af netværkspolymerer og termohærdere.
Centrale emner inkluderer molekylvægt og molekylvægtsfordelinger, stereokemi, forgrening og tværbinding samt termiske egenskaber såsom glasovergang og krystallinitet. Væsentlige polymerklasser – herunder polyestre, polyamider, polyurethaner, polyolefiner, polyimider, silikoner, elastomerer og højtydende polymerer – diskuteres i relation til synteseruter og anvendelser.
Polymermodifikationsreaktioner, funktionelle polymerer og nedbrydningsmekanismer behandles, og udvalgte aspekter af biobaserede polymerer og bæredygtighed introduceres for at give perspektiv på nye udviklinger. Kurset omfatter et virksomhedsbesøg, der kobler teori til polymerproduktion og anvendelser.

26411

Forelæsninger, opgaveregning, gruppearbejde samt virksomhedsbesøg.