66839 - MATERIALI POLIMERICI FUNZIONALI

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce le conoscenze necessarie per interpretare le correlazioni proprietà-struttura in materiali polimerici progettati per svolgere funzioni specifiche: identificazione degli elementi della struttura chimica della macromolecola ai quali è legata la funzionalità richiesta e previsione dell'influenza di variazioni di struttura chimica e morfologia sulle proprietà finali del materiale.

Programma/Contenuti

Programma lezioni frontali:

  • Correlazioni tra proprietà e struttura in materiali polimerici. Richiamo ai fondamenti della chimica macromolecolare.
  • Proprietà meccaniche di materiali polimerici. Richiamo al concetto di viscoelasticità. Modelli meccanici. Prove di creep, di rilassamento dello sforzo, prove sforzo-deformazione. Principio di sovrapposizione tempo-temperatura
  • Processi di rilassamento nei polimeri. Spettroscopia dinamico-meccanica.
  • Copolimeri. Dipendenza delle proprietà termiche e meccaniche da composizione e morfologia.
  • Leghe polimeriche binarie. Miscibilità e diagrammi di fase in leghe con componenti amorfi e /o cristallizzabili. Andamento delle transizioni termiche e delle proprietà meccaniche in funzione della composizione. Reticoli polimerici interpenetrati.
  • Tenacizzazione di polimeri con elastomeri
  • Compositi a matrice polimerica.
  • Nanocompositi. Ibridi organico-inorganici.
  • Materiali polimerici da fonti rinnovabili.
  • Materiali polimerici progettati per esplicare specifiche funzioni: polimeri superassorbenti, materiali polimerici ad elevata stabilità termica e resistenti ad ambienti ostili, materiali polimerici biodegradabili, materiali polimerici biocompatibili e bio-riassorbibili, materiali polimerici a memoria di forma, materiali polimerici con comportamento liquido cristallino, fibre ad altissimo modulo elastico.

Programma esperienze di laboratorio:

 Preparazione di campioni per le varie prove mediante miscelazione/stampaggio a iniezione e/o stampaggio in pressa. Caratterizzazione di materiali polimerici allo stato solido mediante l'uso di tecniche sperimentali quali: termogravimetria, calorimetria differenziale a scansione,  prove meccaniche in trazione, microscopia ottica, spettroscopia dinamico-meccanica.

Testi/Bibliografia

Libri di consultazione, fotocopie e presentazioni Power Point forniti dal docente.

Capitoli relativi agli argomenti trattati in:

- “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici” S. Brukner et al. Ed. Edises, Napoli, 2001

- J.M.G. Covie and V. Arrighi, "Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials", 3rd Edition, CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 2008

Metodi didattici

 Il corso è strutturato in due parti:

  1. 40 ore di d idattica frontale nelle quali si sviluppano le varie parti del programma e si danno le basi teoriche delle tecniche sperimentali di caratterizzazione che saranno applicate in Laboratorio
  2. 16 ore di Esercitazioni di Laboratorio nelle quali lo studente, lavorando in gruppo, caratterizza dal punto di vista delle proprietà allo stato solido un materiale polimerico funzionale assegnatogli e prepara una presentazione orale dove illustra i risultati ottenuti.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene tramite una prova orale della durata di 30-40 min nella quale lo studente deve dimostrare di avere acquisito le conoscenze necessarie per interpretare le correlazioni proprietà-struttura in materiali polimerici progettati per svolgere funzioni specifiche. Il voto finale tiene anche conto della valutazione dei risultati delle esperienze di laboratorio condotte dallo studente.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, lavagna luminosa, laboratorio

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Letizia Focarete

Consulta il sito web di Chiara Gualandi