Примерный развернутый план проведения исследований

по теме 6:

6.1. Взаимодействие между элементами как принципиальное отличие множества от системы.

6.2. Понятия «синергизм» и «эмерджентность» для характеристики системного эффекта. Общее и различие между этими понятиями. Коэффициент эмерджентности Хартли-Шеннона.

6.3. Квазистационарная модель устойчивости системы, выраженная с позиций двух объективных противоположных тенденций, происходящих в системе: энтальпийной и энтропийной, объединенных изобарно-изотермическим потенциалом или свободной энергией Гиббса. Коэффициент системности и структурно-энергетический параметр – температура системы.

6.4. Динамическая (кинетическая) модель устойчивости системы в условиях различного соотношения величин внешнего воздействия и нормированного запаса прочности, стабильности, величины адгезии на поверхности контакта между элементами в системе. Соотношение (взаимосвязь) между квазистационарной и кинетической моделями. Уровень системности как показатель устойчивости системы, выраженный посредством структурно-энергетического параметра – температуры при условии квазистационарного состояния. Решение двух противоположных задач – прямой и обратной.

6.5. Адаптация модельных представлений к формированию и эксплуатации различных композиционных систем. Расчетные характеристики уровня системности в кластерном образовании, диссипативных системах различной природы. Выявление запаса устойчивости композита, кластера, диссипативного образования от уровня организации или системности. Анализ теоретических расчетов и прогнозных характеристик применительно к формированию и эксплуатации различных систем.

по теме 7

7.1. Типы полимерных волокон: углеродное нановолокно, стекловолокно, базальтовое волокно, растительные волокна.

7.2. Выявление перспективных областей применения индивидуальных полимерных волокон и нитей на основе концепции синергетического эффекта.

7.3. Проблема замены металла в железобетонных конструкциях на композитные стержни из полимерных волокон: коррозионная устойчивость, физико-механические свойства, долговечность.

7.4. Постановка студентом индивидуальной цели и задач исследования, исходя из результатов проведенной аналитической работы по предыдущим пунктам плана.

7.5. Определение необходимых методологических принципов и методик проведения теоретических и экспериментальных исследований по решению выявленных задач и достижению поставленной цели.

7.6. Привлечение необходимого математического аппарата для обработки результатов эксперимента и построения адекватных физико-математических моделей при описании характера поведения исследуемых систем в изученных интервалах переменных параметров с выявлением возможностей создания зависимостей с функциями прогноза.

Каждая тема завершается формированием промежуточных выводов из результатов теоретических и экспериментальных исследований.

При необходимости проводится корректировка плана работы исходя из анализа полученных промежуточных результатов.

Итоговое тестирование

1. Мономер – это_____________

а) участок цепи макромолекулы;

б) низкомолекулярное вещество, из которого синтезируют полимер;

в) многократно повторяющаяся в макромолекуле группа атомов;

г) боковое ответвление основной цепи.

2. В качестве мономера в реакциях полимеризации используют соединения, содержащие_________________________

а) кратные связи; б) карбоксильные группы - СООН;

в) гидроксильные группы – ОН; г) водородные связи.

3. Структурное звено – это___________________

а) многократно повторяющаяся в макромолекуле группа атомов;

б) молекула вещества, из которого синтезируют полимер;

в) часть макромолекулы полимера;

г) взаимозависимые участки полимерной цепи.

4. Для полимеров, полученных реакцией полимеризации, мономер и структурное звено имеют_______________

а) одинаковое строение;

б) одинаковые состав и строение;

в) одинаковый состав;

г) разный состав и строение.

5. Кристалличность полимеров означает, что_____________

а) макромолекулы полимеров имеют форму кристаллов;

б) такие полимеры – твердые вещества;

в) макромолекулы полимера расположены упорядоченно;

г) полимер имеет определенные точки фазовых переходов.

6. Молекулярная масса полимера – это_______________

а) средняя величина, поскольку массы отдельных молекул различны;

б) приближенная величина;

в) постоянная величина;

г) масса мономера, умноженная на степень полимеризации.

7. Полимерные волокна, образующиеся в результате обработки целлюлозы уксусным ангидридом, называются______________________

а) искусственными; б) химическими;

в) натуральными; г) синтетическими.

8. Капрон получают полимеризацией______________________

а) этилена;                                 б) виниловых эфиров;

в) формальдегида;                         г) капролактама.

9. Элементарным звеном полимерного клея ПВА является остаток___________

а) винилового спирта; б) винилацетата;

в) пропилена; г) бутадиена.

10. Линейные полимеры могут быть получены из мономеров, содержащих_____

а) три и более функциональные группы;

б) две функциональные группы;

в) одну функциональную группу;

г) функциональность соединения не имеет значения.

11. К синтетическим полиамидным волокнам относятся________________

а) вискоза, лавсан, капрон;           б) полиэфир, ацетатное волокно, шерсть;

в) капрон, найлон, энант;            г) найлон, лавсан, капрон.

12. В полиамидных синтетических высокомолекулярных соединениях

углеродные цепочки чередуются с атомами____________________

а) азота;                                         б) серы;

в) кислорода;                                г) кремния.

13. К синтетическим неорганическим полимерам относятся_________________

а) целлюлоза; б) кварц; в) корунд; г) алмаз.

14. К неорганическим полимерам относятся________________________

а) фосфор красный; б) параформ; в) йод; г) сера.

15. К карбоцепным полимерам, цепь которых состоит только из атомов

углерода, относятся_____________________________

а) полипропилен; б) капрон; в) крахмал; г) полиуретан.

16. К природным полимерам относятся_________________________

а) гормоны; б) нуклеиновые кислоты;

в) витамины; г) дисахариды.

17. Неорганической кислотой, образующей полимер, является_____________

а) Н₃РО₄; б) Н₂SiO₃; в) H₂CO₃; г) H₂SO₄.

18. Число мономерных звеньев, образующих молекулу полимера,

называется степенью________________________

а) упорядоченности; б) полимеризации;

в) кристалличности; г) термопластичности.

19. Степень полимеризации полиэтилена со средней молекулярной

массой 28000 а.е.м. равна________________________

а) 10³; б) 10²; в) 10⁴; г) 28.

20. В качестве низкомолекулярного вещества в реакциях поликонденсации

чаще всего образуется_______________________________

а) НCl; б) NH₃; в) H₂S; г) H₂O.

21. Процесс образования высокомолекулярного вещества путем соединения друг с другом исходных низкомолекулярных веществ называется__________

а) полимеризация;                         б) алкилирование;

в) диспропорционирование;         г) рекомбинация.

22. Полимеризация олефинов в зависимости от механизма может быть двух

видов___________________________________

а) радикальная и сополимерная;  б) радикальная и каталитическая;

в) изомерная и каталитическая;    г) сополимерная и изомерная.

23. Заключительной стадией полимеризации является____________________

а) ингибирование;                         б) инициирование;

в) обрыв цепи;                               г) пластификация.

24. Полимеризация, которая протекает под действием протондонорных

катализаторов, называется________________________________

а) катионной;                               б) радикальной;

в) анионной;                                 г) сополимерной.

25. Первая стадия процесса образования полимера, в которой происходит

образование активного центра, называется__________________________

а) конденсацией; б) ингибированием;

в) инициированием; г) вулканизацией.

26. Особенностью реакций полимеризации, отличающей их от реакций

поликонденсации, является_________________________________

а) отсутствие разветвленных структур;

б) отсутствие выделяющихся низкомолекулярных веществ;

в) образование низкомолекулярных веществ;

г) образование устойчивых промежуточных соединений.

27. Макромолекулы вулканизованного каучука в отличие от натурального

имеют _____________ структуру

а) линейную; б) стереорегулярную; в) сетчатую; г) разветвленную.

28. К карбоцепным высокомолекулярным соединениям относятся__________

а) полистирол; б) полиамид; в) крахмал; г) натуральный каучук.

29. Полимеры, в молекулах которых звенья цепи располагаются

в определенном порядке, называются_________________________

а) сшитыми; б) стереорегулярными; в) атактическими; г) привитыми.

30. Структурное звено –СН₂-СН(С₆Н₅)- присутствует в макромолекулах _______________

а) полиметилметакрилата; б) полистирола;

в) полиакрилонитрила; г) полипропилена.

31. Мономером для получения плексигласа (оргстекла) является__________

а) бутилен; б) пропилен; в) хлорвинил; г) метилметакрилат.

32. Структурное звено –NH-(CH₂)₅-CO- содержится в макромолекуле ______________

а) фреона; б) капрона; в) тефлона; г) найлона.

33. Полимер, используемый для получения ацетатного шелка,

получают______________________

а) обработкой полистирола уксусной кислотой;

б) полимеризацией винилацетата;

в) взаимодействием целлюлозы с метиловым спиртом;

г) взаимодействием целлюлозы с уксусным ангидридом.

34. Структурное звено –O(R)-CO(R^/)- содержится в макромолекулах ___________________________

а) полиэфира; б) полиамида; в) полиуретана; г) полиэпоксида.

35. Продукт вулканизации каучука, содержащий < 5% серы, называется______

а) латекс; б) резина; в) эбонит; г) резол.

36. При нагревании белков в водных растворах кислот и щелочей происходит реакция ____________________

а) окисления; б) денатурации; в) деструкции; г) гидролиза.

37. К природному полимеру не относится__________________

а) лигнин;                   б) целлюлоза; в) гуттаперча;                г) тефлон.

38. Макромолекулы природного каучука имеют _______структуру

а) линейную; б) лестничную; в) разветвленную; г) неупорядоченную.

39. Высокомолекулярные соединения, многократно меняющие свое

физическое состояние при изменении температуры, называются___________

а) изотропными; б) изотактическими;

в) термопластичными; г) термореактивными.

40. Cтрого определенное пространственное расположение атомов в молекуле, не изменяющееся в процессе теплового движения, называется____________

а) структурой;                             б) изомерией;

в) конформацией;                        г) конфигурацией.

41. Полимеры, которые при нагревании приобретают пространственную структуру, необратимо теряя способность плавиться и растворяться, называются____

а) термореактивными;                б) сетчатыми;

в) термопластичными                 г) термоактивными.

42. Механическая прочность полимеров повышается путем добавления в них веществ, которые называются___________________

а) ингибиторы; б) антиоксиданты; в) наполнители; г) пластификаторы.

43. При нагревании сетчатых полимеров происходит________________

а) размягчение полимера, переход в вязкотекучее состояние, а затем разложение;

б)переход полимера из твердого состояния в жидкое;

в) разложение молекул полимера без перехода в вязкотекучее состояние;

г) переход полимера из твердого состояние в газообразное.

44. Растворяются полимеры, которые имеют _________________________

а) линейное строение;

б) пространственное (сетчатое) строение;

в) линейное и разветвленное строение;

г) пространственное строение с редкими соединительными мостиками.

45. Высокоэластическое состояние полимера обусловливается___________

а) сетчатой структурой; б) кристалличностью и наличием кратных связей;

в) гибкостью макромолекул; г) большим числом межмолекулярных связей.

46. Реакции, которые сопровождаются изменением структуры макромолекул и их степени полимеризации, называют________________

а) макрореакциями; б) реакциями звеньев цепи;

в) полимераналогичными превращениями;

г) реакциями термомеханической деструкции.

47. Процесс изменения свойств полимеров во времени под влиянием внешних условий в процессе эксплуатации называется________________

а) деформацией; б) эрозией; в) тиксотропией; г) старением.

48. Для повышения эластичности и устранения хрупкости в полимерные

композиции вводят_______________________

а) стабилизаторы; б) пластификаторы; в) инициаторы; г) отвердители.

49. Полимер, в молекуле которого заместители расположены по одну сторону полимерной цепи, называется_________________________

а) синдиотактическим; б) изотактическим;

в) атактическим; г) термореактивным.

50. Лак от латекса отличается тем, что________________________

а) система первого содержит отдельные молекулы полимера в растворителе, а система второго содержит агрегаты молекул полимера в воде;

б) система первого – это истинный раствор полимера, а система второго – коллоидный раствор полимера;

в) система первого – полимер, разбавленный растворителем, а система второго – взвесь полимера;

г) первая система содержит олигомер в растворителе, а вторая содержит полимер в растворителе.

51. Инициатором называется вещество, _____________

а) зарождающее цепь; б) способствующее разветвлению цепи;

в) ускоряющее процесс; г) нарушающее равновесие в системе.

52. Ступенчатая полимеризация отличается от цепной полимеризации тем, что___________

а) при первой меняется строение мономеров, а при второй – состав;

б) образуются при первой устойчивые промежуточные продукты, а при второй – нестабильные продукты;

в) при первой образуются макромолекулы и выделяются малые молекулы, а при второй образуются макромолекулы без выделения малых молекул;

г) при первой получаются полимеры линейного строения, а при второй – линейного, разветвленного и сетчатого.

53. Стереорегулярные полимеры получаются при ______________

а) ионно-координационной полимеризации; б) радикальной полимеризации;

в) поликонденсации; г) любом инициировании процесса.

54. Катализаторами анионной полимеризации являются_____________

а) доноры электронов; б) акцепторы электронов;

в) группы атомов с неспаренным электроном;

г) различные соединения кислотно-основного характера.

55. Передача цепи – это процесс__________________

а) перехода активного центра на другую молекулу;

б) реакции диспропорционирования растущих полимерных цепей;

в) превращения активного центра в малоактивный;

г) поглощения активного центра разного рода примесями.

56. Регулятор – это вещество, которое _____________

а) способствует образованию полимера с постоянной молекулярной массой;

б) останавливает или ускоряет образование полимера;

в) определяет структуру образующего полимера;

г) приближает состояние равновесия в системе.

57. Для увеличения молекулярной массы продукта поликонденсации

используют_______________________

а) увеличения концентрации катализатора;

б) удаление из сферы реакции образующихся малых молекул;

в) повышение температуры и давления в системе;

г) введение низкомолекулярных монофункциональных соединений.

58. Органические стекла получают____________

а) блочным способом; б) проведением процесса в растворе;

в) эмульсионным методом; г) любым из них.

59. Под гибкостью цепи понимают_______________

а) непрерывное изменение формы макромолекулы;

б) сопротивляемость молекулы усилиям скручивания;

в) изменение формы макромолекулы под влиянием внешних воздействий;

г) существование различных пространственных форм молекул полимера.

60. Конфигурация и конформация молекулы – это____________

а) равнозначные понятия;

б) конфигурация связана с гибкостью цепи, а конформация – с жесткостью;

в) конфигурация только для НМВ, а конфигурация для ВМС;

г) конформации возникают в результате свободного вращения или перемещения фрагментов молекулы, а конфигурации превращаются друг в друга только при разрыве связей.

61. Для ВМС характерны _____________ состояния

а) стеклообразное; б) газообразное;

в) аморфное; г) высокоэластическое.

62. Температура перехода полимера из стеклообразного состояния в высокоэластическое называется_________

а) температурой плавления; б) температурой возгонки;

в) температурой разложения; г) температурой стеклования.

63. Раствором называется система, в которой______________

а) одно вещество распределено в среде другого;

б) жидкая однородная система;

в) термодинамически неустойчивая система, расслаивающаяся со временем;

г) гомогенная система переменного состава.

64. Растворы полимеров проявляют некоторые свойства золей, так как_______

а) размер молекулы ВМС такой же, как у мицелл;

б) обладают большой вязкостью и малой диффузией;

в) растворению предшествует набухание;

г) растворам полимера характерно старение.

65. Высаливанием называют процесс_____________________

а) осаждения полимера под влиянием солей;

б) повышения вязкости раствора полимера со временем;

в) увеличения молекулярной массы полимера за счет образования межмолекулярных связей;

г) скручивания линейных молекул полимера при понижении температуры.

66. Изоэлектрической точкой полиэлектролита-полиамфолита называется

состояние, при котором_______________

а) кислотность равна щелочности;

б) суммарный заряд всех ионов равен нулю;

в) полиэлектролит теряет свойства электролита;

г) резко увеличивается электропроводность раствора.

67. Пластификаторы снижают__________ и повышают ___________

а) вязкость и текучесть; б) твердость и пластичность;

в) температуру стеклования и температуру текучести;

г) морозостойкость и теплостойкость.

68. Полимераналогичные превращения – это_________________

а) одинаковые реакции для всех полимеров;

б) реакции, при которых не меняется степень полимеризации;

в) реакции взаимодействия между молекулами полимеров;

г) реакции, при которых не меняется ни структура, ни свойства полимера.

69. Реакции гидролиза являются полимераналогичными для__________

а) белков; б) полиэфиров; в) поливинилацетата; г) полиэтиленгликоля.

70. Макромолекулярными называют реакции, в которых _________

а) участвуют макромолекулы; б) образуются макромолекулы;

в) изменяется степень полимеризации;

г) реакции протекают очень долго и в жестких условиях.

71. Старение и деструкция – это ______________

а) однотипные понятия; б) первое вредно, а второе – полезно;

в) при первом происходит повышение молекулярной массы, а при втором – увеличение твердости полимера;

г) при первом происходит изменение свойств под влиянием внешних условий, а при втором – разложение основной цепи макромолекулы.

72. Стабилизаторами называют вещества,_________________

а) поддерживающие постоянные свойства материала;

б) обезвреживающие агрессивные компоненты среды;

в) изолирующие полимеры от внешней среды;

г) снижающие скорость взаимодействия материала со средой.

73. Факторы, определяющие физико-механические свойства композита:_______

а) размер частиц, равномерность распределения полимера в системе, температура;

б) природа функциональных групп, давление, величина поверхности соприкосновения частиц;

в) гранулометрический состав наполнителя, равномерное распределение вяжущего на поверхности частиц заполнителя, добавки;

г) строение молекул полимера, присутствие растворителя, число компонентов системы.

74. Процессы, протекающие при образовании композита:________________

а) поликонденсация, хемосорбция, дегидратация поверхности;

б) полимеризация, термоокисление, коагуляция;

в) изменение свойств поверхности, адсорбция вяжущего на гранулах заполнителя, взаимодействие вяжущего с наполнителем;

г) диффузия вяжущего в поры заполнителя, химическое взаимодействие вяжущего и наполнителя, термодеструкция.

75. Компоненты вяжущего смешивают при _______________

а) растворении, растирании, просеивании;

б) растворении, расплавлении, интенсивном дроблении;

в) испарении, коагуляции, совместном перемешивании;

г) суспензировании, вакуумировании и экструзии.

76. Основные этапы переработки полимера: ____________

а) измельчение, взвешивание, смешение;

б) смешение компонентов, размягчение, отливка в форме;

в) смешение компонентов, размягчение плавлением, формование;

г) плавление, дозировка, смешивание компонентов системы.

77. Способы формования изделий:__________________

а) каландрирование, экструзия, грануляция;

б) литье под давлением, таблетирование, охлаждение;

в) прессование, экструзия, вакуум-формование;

г) смешивание, плавление, охлаждение компонентов системы.

78. Полимербетоны – это композиционные материалы, ______________

а) обладающие высокой прочностью;

б) состоящие из термореактивного полимера и красителя;

в) полученные прессованием под давлением;

г) состоящие из полимера, мелкого заполнителя и добавок.

79. Термореактивные клеи образуют прочный клеевой шов в результате_____

а) термообработки клеевого шва;

б) внесения в клеевую композицию отвердителей;

в) склеивания разнородных поверхностей;

г) склеивания специально обработанных материалов.

80. Лаки применяют для__________

а) создания красивой и гигиеничной поверхности;

б) защиты от влаги и света;

в) упрочнения материала;

г) имитации другого материала.