66694 - FONDAMENTI DI SCIENZA DEI POLIMERI CON LABORATORIO

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha competenze di base relative alla scienza dei polimeri. Tale obiettivo viene raggiunto attraverso lo studio delle principali vie di preparazione dei polimeri e di alcune delle loro proprietà fondamentali. Il laboratorio integra le lezioni del corso istituzionale mostrando nella pratica come i polimeri vengono preparati, analizzati e quelle che sono le loro proprietà.

Programma/Contenuti

Prerequisiti: lo studente che accede a questo insegnamento è in possesso dei fondamenti della chimica organica, ha conoscenza delle tecniche di sintesi e di laboratorio, delle proprietà allo stato solido dei materiali.

Il programma del corso è articolato secondo i seguenti argomenti:

Introduzione alla chimica delle macromolecole

Omopolimeri e copolimeri, configurazione e stereregolarità, conformazione di macromolecole,  processi di polimerizzazione, pesi molecolari e loro distribuzione, relazioni struttura - proprietà

 

Polimerizzazione a stadi

Reazioni di polimerizzazione a stadi, effetto delle variabili sperimentali nelle polimerizzazioni a stadi, esempi di reazione di polimerizzazione a stadi

 

Polimerizzazione a catena

Polimerizzazione radicalica, tecniche di polimerizzazione radicalica, polimerizzazione cationica, polimerizzazione anionica, cenni di polimerizzazione anionica coordinate, esempi industriali di polimerizzazione

 

Copolimeri

Classificazione di copolimeri, definizione dei rapporti di reattività e loro significato, sintesi di copolimeri

 

Cristallinità di polimeri

Cristallizzazione di polimeri dal fuso, grado di cristallinità e sua determinazione sperimentale, cinetica della cristallizzazione di polimeri

 

Pesi molecolari

Determinazione di pesi molecolari, cromatografia ad esclusione sterica, altri metodi per la determinazione di pesi molecolari

 

Temperatura di transizione vetrosa

Definizione di temperatura di transizione vetrosa, fattori interni ed esterni che influenzano il valore di Tg, determinazione del valore della temperatura di transizione vetrosa

 

Recupero e riciclo dei materiali polimerici

Degradazione termica e chimica di polimeri, tecniche di depolimerizzazione, riciclo di polimeri, compatibilizzazione, incenerimento e recupero energetico

 

Biopolimeri

 

 In laboratorio verranno eseguite una serie di esperienze aventi come soggetto:

- Separazione di polimeri utilizzando la loro densità

- Sintesi di polimeri per policondensazione (preparazione di bakelite)

- Sintesi di polimeri per poliaddizione radicalica (polistirene) e determinazione del loro peso molecolare

- Sintesi di polimeri per poliaddizione anionica (Nylon 6) e per policondensazione (Nylon 6,6)

- Analisi di fibre tessili

- Funzionalizzazione di polimeri

 

Testi/Bibliografia

 

Dispense del docente 

Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole,Fondamenti di Scienza dei Polimeri , Pacini editore (1998)

- Elisabetta Princi, Sintesi di Polimeri, Testi AIM, Edizioni Nuova Cultura (Roma) (2012)

- S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia, Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici , Edises editore (2001)

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali tenute in aula ed è integrato dalle lezioni del corrispondente corso di laboratorio che prevede esperienze focalizzate sulle tematiche trattate a lezione.
La frequenza al corso di laboratorio è obbligatoria per il superamento dell'esame.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova finale consiste in un esame orale.

Durante tale prova verranno verificate conoscenze relative sia alla parte istituzionale del corso che a quella di laboratorio anche in riferimento al contenuto di apposite relazioni curate dagli studenti e relative ad ognuna delle 6 esperienze di laboratorio proposte.

La frequenza al corso di laboratorio è obbligatoria per il superamento dell'esame.

Strumenti a supporto della didattica

Il docente utilizza a lezione la videoproiezione di un una presentazione Powerpoint che gli studenti possono scaricare direttamente dalla biblioteca digitale di Ateno

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Loris Giorgini