Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)
specjalność: Polimerowe bio- i nanomateriały
Sylabus przedmiotu Wysokobarierowe nanokompozytowe materiały polimerowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Nanotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Wysokobarierowe nanokompozytowe materiały polimerowe | ||
| Specjalność | Polimerowe bio- i nanomateriały | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Polimerów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Kowalczyk <Krzysztof.Kowalczyk@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 5 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Chemia organiczna, podstawy chemii nieorganicznej, podstawy materiałoznawstwa, podstawy chemii i technologii polimerów |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie ze stanem wiedzy w zakresie składu i metod komponowania polimerowych materiałów wysokobarierowych |
| C-2 | Zapoznanie z obszarami stosowania polimerowych materiałów wysokobarierowych |
| C-3 | Przedstawienie wymogów stawianych wysokobarierowym materiałom polimerowym |
| C-4 | Zapoznanie z metodami badań wysokobarierowych metariałów polimerowych |
| C-5 | Ukształtowanie umiejętności i kompetencji studenta w zakresie stosowania wiedzy dot. składu i metod komponowania polimerowych materiałów wysokobarierowych, obszarów i wymogów ich stosowania oraz metodami ich badań |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Otrzymywanie i aplikacja nanokompozytowej farby pęczniejącej | 4 |
| T-L-2 | Otrzymywanie i aplikacja warstw epoksydowo-montmorylonitowych o podwyższonej barierowości dla elektrolitów | 3 |
| T-L-3 | Otrzymywanie termoizolacyjnego nanokompozytu poliuretan-glinokrzemian warstwowy | 3 |
| T-L-4 | Ocena właściwości utwardzonych farb i warstw nanokompozytowych. | 5 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe informacji o nanokompozytowych matrycach polimerowych: synteza, przetwórstwo i właściwości poliolefin, polichlorku winylu, polialkoholu winylowego, poliakrylanów i polimetakrylanów, poliamidów, poliestrów nasyconych i nienasyconych, żywic epoksydowych, poliuretanów | 2 |
| T-W-2 | Nanonapełniacze: podział, metody otrzymywania, metody organofilizacji i funkcjonalizacji, podstawowe właściwości, zastosowanie, metody badań. | 3 |
| T-W-3 | Metody otrzymywania polimerowych warstw i powłok nanokompozytych: dyspergowanie nanonapełniaczy w matrycach polimerowych, przetwórstwo polimerów z nanonapełniaczami (wytłaczanie, wtryskiwanie, kalandrowanie, termoformowanie, odlewanie,, RTM), nakładanie ciekłych i proszkowych powłok nanokompozytowych, | 4 |
| T-W-4 | Nanokompozyty polimerowe o określonych cechach barierowych: materiały termochronne (termostabilne, izolacje polimerowe, powłoki pęczniejące), elektroizolacyjne (z termo- i duroplastów), barierowe dla cieczy i czynników korozyjnych (modyfikowane farby i lakiery, wykładziny tworzywowe), warstwy barierowe dla wybranych gazów (tlen, hel, argon, wodór) i promieniowania UV. | 4 |
| T-W-5 | Podstawowe informacje o metodach oceny właściwości nanokompozytowych warstw barierowych: badania termiczne, elektryczne, korozyjne i ocena gazoprzepuszczalności, analiza struktury warstw nanokompozytowych. | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 7 |
| A-L-3 | Samodzielne opracowanie wyników | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Praca z literaturą | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 5 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Określenie podstawowych informacji i wiedzy studenta w zakresie podstawowych właściwości matryc/spoiw nanokompozytów polimerowych |
| S-2 | Ocena formująca: Określenie podstawowych informacji i wiedzy studenta w zakresie otrzymywania nanokompozytowych warstw i powłok polimerowych o właściwosciach barierowych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Określenie wiedzy w zakresie składu, komponowania, zastosowania i metod badania barierowych nanokompozytowych materiałów polimerowych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_D2-07b_W01 Zdobycie wiedzy pozwalającej na przedstawienie i charakterystykę składu, właściwości, obszarów stosowania, wymogów i metod badania polimerowych materiałów barierowych z nanocząstkami | Nano_1A_W02, Nano_1A_W08 | T1A_W01, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W02 | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-4, T-W-5, T-L-4 | M-2, M-3, M-1 | S-2, S-1, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_D2-07b_U01 Umiejętność badania oraz doboru rodzaju i metody wytwarzania barierowych nanokompozytowych materiałów polimerowych | Nano_1A_U01, Nano_1A_U09, Nano_1A_U10, Nano_1A_U13, Nano_1A_U14 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11, T1A_U13, T1A_U14 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05, InzA_U06 | C-5 | T-W-3, T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-1 | M-2, M-3, M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_D2-07b_K01 Kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałow barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych, w połączeniu ze świadomościa aspektów środowiskowych i ekonomicznych | Nano_1A_K01, Nano_1A_K02, Nano_1A_K07 | T1A_K01, T1A_K02, T1A_K07 | InzA_K01 | C-5 | T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-4, T-W-5, T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-1 | M-2, M-3, M-1 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_D2-07b_W01 Zdobycie wiedzy pozwalającej na przedstawienie i charakterystykę składu, właściwości, obszarów stosowania, wymogów i metod badania polimerowych materiałów barierowych z nanocząstkami | 2,0 | Student nie umie przedstawić i scharakteryzować składu, właściwości, obszarów stosowania, wymogów i metod badania polimerowych materiałów barierowych z nanocząstkami |
| 3,0 | Student w sposób ograniczony umie przedstawić i scharakteryzować właściwości, obszary stosowania i wymogi stawiane polimerowym materiałom barierowym z nanocząstkami | |
| 3,5 | Student umie przedstawić i scharakteryzować właściwości, obszary stosowania i wymogi stawiane polimerowym materiałom barierowym z nanocząstkami | |
| 4,0 | Student umie przedstawić i scharakteryzować właściwości, obszary stosowania i wymogi stawiane polimerowym materiałom barierowym z nanocząstkami oraz w sposób ograniczony umie przedstawić i scharakteryzować ich skład | |
| 4,5 | Student umie przedstawić i scharakteryzować skład, właściwości, obszary stosowania i wymogi stawiane polimerowym materiałom barierowym z nanocząstkami oraz w sposób ograniczony umie przedstawić i scharakteryzować metody ich badania | |
| 5,0 | Student umie przedstawić i scharakteryzować skład, właściwości, obszary stosowania, wymogi i metody badań polimerowych materiałów barierowych z nanocząstkami |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_D2-07b_U01 Umiejętność badania oraz doboru rodzaju i metody wytwarzania barierowych nanokompozytowych materiałów polimerowych | 2,0 | Student nie posiada umiejętności badania oraz doboru rodzaju i metody wytwarzania barierowych nanokompozytowych materiałow polimerówych |
| 3,0 | Student posiada ograniczone umiejętności w zakresie doboru rodzaju barierowych nanokompozytowych materiałów polimerowych do różnych zastosowań | |
| 3,5 | Student posiada umiejętności w zakresie doboru rodzaju barierowych nanokompozytowych materiałów polimerowych do różnych zastosowań | |
| 4,0 | Student posiada umiejętności w zakresie doboru rodzaju i metody wytwarzania barierowych nanokompozytowych materiałow polimerowych | |
| 4,5 | Student posiada umiejętności w zakresie doboru rodzaju i metody wytwarzania barierowych nanokompozytowych materiałów polimerowych oraz ograniczone umiejętności badania ich podstawowych właściwości | |
| 5,0 | Student posiada umiejętność badania oraz doboru rodzaju i metody wytwarzania barierowych nanokompozytowych materiałow polimerowych |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_D2-07b_K01 Kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałow barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych, w połączeniu ze świadomościa aspektów środowiskowych i ekonomicznych | 2,0 | Student nie wykazuje kreatywności w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałów barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych, w połączeniu ze świadomościa aspektów środowiskowych i ekonomicznych |
| 3,0 | Student wykazuje ograniczoną kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałów barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych | |
| 3,5 | Student wykazuje kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałów barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych | |
| 4,0 | Student wykazuje kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałów barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych i ograniczoną świadomością aspektów środowiskowych i ekonomicznych ich wykorzystania | |
| 4,5 | Student wykazuje kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałów barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych i podstawową świadomością aspektów środowiskowych i ekonomicznych ich wykorzystania | |
| 5,0 | Student wykazuje kreatywność w zakresie stosowania zdobytej wiedzy dotyczącej doboru optymalnego rodzaju materiałow barierowych z grupy nanokompozytów polimerowych, w połączeniu ze świadomością aspektów środowiskowych i ekonomicznych |
Literatura podstawowa
- T. Pinnavaia, G. Beall, Polymer-clay nanocomposites, J. Wiley&Sons, Chichester, 2000
- Z. Florjańczyk, S. Penczek, Chemia polimerów, OWPW, Warszawa, 1995
- W. Szlezyngier, Tworzywa sztuczne, WO FOSZE, Rzeszów, 1998
- F. Bergaya, B. Theng, G. Lagaly, Handbook of clay science Vol. 1, Elsevier, Oxford, 2006
- A. Morgan, C. Wilkie, Flame retardant polymer nanocomposites, J. Wiley&Sons, Hoboken, 2007
- G. Janowska, W. Przygocki, A. Włochowicz, Palność polimerów i materiałów polimerowych, WNT, Warszawa, 2007
- W. Królikowski, Polimerowe kompozyty konstrukcyjne, PWN, Warszawa, 2012
- Y. Mai, Z. Yu, Polymer nanocomposites, CRC, Cambridge, 2007
Literatura dodatkowa
- T. Spychaj, S. Spychaj, Farby i kleje wodorozcieńczalne, WNT, Warszawa, 1995