• Введение в химию полимеров
  1. Сетчатые полимеры и способы их получения
     • Синтез сетчатых полимеров из мономеров: полимеризация и поликонденсация.
     • Синтез сетчатых полимеров путем сшивания готовых макромолекул.
  2. Свойства сетчатых полимеров
     • Полиэлектролитные гели. Основные физические факторы, определяющие поведение полиэлектролитных гелей.
     • Суперабсорбционные свойства и их применение
     • Коллапс гелей. "Восприимчивые" гели (термочувствительные, рН-чувствительные, магнитовосприимчивые гели) и их применение
  3. Контролируемая полимеризация
     • Полимеризация с обратимой передачей цепи по механизму присоединения/фрагментации (RAFT-полимеризация)
     • Полимеризация с переносом атома (ATRP-полимеризация)
     • Полимеризация с использованием нитроксидов (NMP-полимеризация)
  
  
• Введение в физику полимеров
  1. Что такое полимеры. Мономерное звено, длина цепи. Агрегатные состояния. Молекулярно-массовое распределение, дисперсность. История науки о полимерах.
  2. Модели полимерных молекул. Механизмы гибкости. Идеальная полимерная цепь. Распределение расстояния между концами цепей. Свободная энергия и упругость идеальной полимерной цепи.
  3. Сшитые полимерные сетки, резины. Кривая напряжение-деформация. Упругость при одноосной деформации. Расхождение теории и эксперимента, разрушение сеток.
  4. Цепь с исключенным объемом. Возможные взаимодействия в полимерных системах. Вириальное разложение, характерные значения вириальных коэффициентов, потенциал Леннард-Джонса.
  5. Переход клубок-глобула. Плохой и хороший растворители, термочуствительные полимеры, эффект сонерастворимости. Переход клубок-глобула в гелях.
  6. Биомакромолекулы. Полисахариды в растениях и животных (резервные, структурные), белки, ферменты. Сворачивание белков, догма Анфинсена, парадокс Левинталя. ДНК и РНК, история открытия ДНК, гипотеза мира РНК.
  7. Концентрационные режимы полимерных систем. Концентрация перекрывания, полуразбавленный раствор, концентрационные блобы. Расплав. Теорема Флори.
  8. Динамика полимерных систем. Модель Рауза и модель Зимма. Зависимость среднеквадратичного смещения звена от времени. Вязкость разбавленных полимерных растворов.
  9. Вязкость полимерного расплава. Концепция зацеплений, размеры трубки зацеплений и теория рептаций. Кривая ползучести. Вязкоупругость.
  10. Полимерные волокна, пленки, мембраны. Ориентационная упорядоченность волокон. Виды разделительных мембран, селективность и проницаемость. Диализ.
  11. Методы исследования полимеров. Гель-проникающая хромотография. Микроскопия, спектроскопия, упругое и неупругое рассеяние. Структурный фактор. Фрактальная размерность. Теория и компьютерное моделирование.
  12. Методы утилизации и переработки полимеров, полимерный мусор, микропластик.
  13. Полиэлектролиты. Плазма, ионные жидкости, радиус Дебая, длина Бъеррума. Сильные и слабые полиэлектролиты, константа диссоциации. Конденсация противоионов, наведенная жесткость, осмотическое набухание.
  14. Фазовое расслоение. Энтропия смешения, свободная энергия в теории Флори-Хаггинса. Спинодальный и бинодальный распад, фазовая диаграмма для простых растворов, полимерных растворов, смесей полимеров. Критическая точка, ВКТР, НКТР.
  15. Микрофазное расслоение и мицеллообразование. Расслоение в смесях блок-сополимеров, различные фазы и способы их определения. Образование мицелл, их морфология.
  16. Кристаллизация в полимерах. Частично-кристаллическое состояние в полимерном расплаве, ламель, сферулит. Жидкие кристаллы, ЖК-упорядочение в полимерных системах.
  17. Реология и ДСК. Вязкоупругость в полимерных системах, G' и G". Размораживание степеней свободы, температуры стеклования, кристаллизации и плавления. Принцип температурно-временной суперпозиции.

Лекции

6-ой семестр
• Лекция 1: Что такое полимеры (2582K PDF)
• Лекция 2: Модель полимерной цепи (1831K PDF)
• Лекция 3: Объемные взаимодействия (2146K PDF)
• Лекция 4: Переход клубок-глобула (2527K PDF)
• Лекция 5: Биомакромолекулы (4257K PDF)
• Лекция 6: Динамика полимерных систем (2478K PDF)
• Лекция 7: Волокна, пленки, мембраны (19766K PDF)
• Лекция 8: Методы исследования полимеров - микроскопия, спектроскопия (4611K PDF)
• Лекция 9: Методы исследования полимеров - рассеяние, моделирование (6977K PDF)
• Лекция 10: Методы исследования полимеров - теория, сопоставление (1107K PDF)
• Лекция 11: Деградация полимеров, полимерный мусор, микропластик (3139K PDF)
• Контрольные вопросы для ответа без подготовки (168K PDF)

7-ой семестр
• Лекция 12: Краткое содержание предыдущих серий (3235K PDF)
• Лекция 13: Полиэлектролиты (3356K PDF)
• Лекция 14: Фазовое расслоение (1953K PDF)
• Лекция 15: Микрофазное расслоение и мицеллы (4534K PDF)
• Лекция 16: Кристаллизация и ЖК (8344K PDF)
• Лекция 17: Механика и реология (2569K PDF)
• Билеты к экзамену (128K PDF)

1. Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р., Полимеры и биополимеры с точки зрения физики, Интеллект, 2014. ISBN: 9785915591881
2. Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р., Статистическая физика макромолекул, Наука, 1989. ISBN: 5020140554
   
   
3. M. Rubinstein, R.H. Colby, Polymer Physics, Oxford Academ, 2003. ISBN: 9780198520597
4. M. Doi, Introduction to Polymer Physics, Clarendon Press, 1996. ISBN: 9780198517894
5. P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, 1953. ISBN: 9780801401343
6. P.G. De Gennes, Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell University Press, 1979. ISBN: 9780801412035
7. M. Doi, S.F. Edwards, The Theory of Polymer Dynamics, Oxford Academ, 1986. ISBN: 9780198520337