In questo corso sono forniti gli strumenti conoscitivi di base per la comprensione dei processi di sintesi dei polimeri e per la correlazione tra caratteristiche molecolari e proprietà fisico-meccaniche dei materiali polimerici. Sono descritte le principali tecnologie di produzione dei manufatti polimerici e i principali settori di impiego delle diverse famiglie di polimeri.
E' un corso introduttivo alla scienza dei materiali polimerici che si prefigge l’acquisizione da parte degli studenti della: - conoscenza dei concetti base sui polimeri e sulle loro proprietà sia in soluzione che allo stato solido, con particolare riguardo alle proprietà strutturali e termodinamiche. - conoscenza e comprensione delle principali tecniche utilizzate per la caratterizzazione dei materiali polimerici. - comprensione dell'origine molecolare e strutturale delle proprietà dei materiali polimerici
Obiettivo del corso è sviluppare l'abilità dello studente a correlare le nozioni teoriche sui materiali polimerici con i dati sperimentali per formulare criteri di massima per la loro caratterizzazione e il loro utilizzo. Per perseguire tale proposito le lezioni frontali vengono sempre corredate di esempi concreti legati alla vita quotidiana e alla pratica industriale.
Lezioni frontali accompagnate da esercitazioni in aula svolte dal docente. Le dispense delle lezioni vengono caricate sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento dopo che i contenuti relativi sono stati svolti in aula.
Al fine di agevolare lo studio individuale degli studenti, test di verifica ed esercizi numerici (con e senza risoluzione) sono caricati sulla pagina di AulaWeb dedicata all’insegnamento.
Generalità su polimeri e materiali polimerici e loro classificazione.
Concetti di base sulla sintesi dei polimeri.
Tecniche di caratterizzazione molecolare dei polimeri (osmometria, viscosimetria, diffusione della luce, ultracentrifugazione, cromatografia ad esclusione molecolare).
Polimeri allo stato solido: polimeri amorfi (principali polimeri amorfi e loro utilizzo, temperatura di transizione vetrosa e studio dei parametri che la influenzano), polimeri semicristallini (principali polimeri semicristallini e loro utilizzo, temperatura di fusione e parametri che la influenzano, termodinamica e cinetica del processo di fusione-cristallizzazione), tecniche di caratterizzazione (densitometria, DSC, determinazione del grado di cristallinità, TGA).
Polimeri in soluzione: interazione polimero-solvente, modello reticolare di Flory–Huggins.
Introduzione alle proprietà reologiche dei polimeri in massa e in soluzione.
Introduzione allo studio delle miscele polimeriche.
Elastomeri: studio termodinamico e statistico dell’elasticità.
Polimeri per usi speciali e tecnopolimeri.
Fondamenti di Struttura, Proprietà e Tecnologia dei Polimeri- Testi AIM - Edizioni Nuova Cultura, 2011
Fondamenti di Scienza dei Polimeri - M. Guaita, F. Ciardelli, E. Pedemonte - Pacini Editore, 2009
Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici - S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia- EdiSES, 2007
Fundamentals of Polymer Science – P. C. Painter, M. M. Coleman - Technomic Publishing Co., Inc., 1997- 2nd edition.
Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials – J. M. G. Cowie – Blackie Academic & Professional, Chapman & Hull Eds., 1991 – 2nd edition.
Ricevimento: Tutti i giorni su appuntamento.
MARINA ALLOISIO (Presidente)
MAILA CASTELLANO (Presidente)
DAVIDE COMORETTO
MASSIMO OTTONELLI
SILVIA VICINI
Consultare il Manifesto degli Studi e gli orari sul sito ufficiale del corso.
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI POLIMERICI
Esame orale condotto da due docenti per una durata non inferiore a 30 minuti.
La prova orale si compone solitamente di tre parti, il cui contributo alla valutazione in trentesimi dell’esame è specificato di seguito:
- nella prima parte lo studente deve fronteggiare una problematica inerente all’utilizzo dei materiali polimerici al fine di verificare la comprensione e la padronanza degli argomenti del corso, nonché la capacità di applicare i concetti teorici a situazioni reali; alla prima parte viene attribuita una valutazione massima di 15/30;
- nella seconda parte lo studente è chiamato a descrivere in modo più approfondito una tecnica di caratterizzazione o un modello di correlazione proprietà-struttura o un metodo di sintesi; alla seconda parte viene attribuita una valutazione massima di 10/30;
- nella terza parte lo studente è chiamato ad illustrare le caratteristiche e i principali settori di utilizzo di una classe di polimeri o di un polimero in particolare; alla terza parte viene attribuita una valutazione massima di 5/30.
Intento della prova è la verifica da parte della commissione del conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. In caso contrario, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente. Per garantire la corrispondenza tra gli argomenti dell'esame e gli obiettivi formativi dell’insegnamento, il programma dettagliato del corso viene caricato su AulaWeb, in modo che gli studenti possano verificarne l'aderenza.
Eventuali propedeuticità sono definite nel Regolamento Didattico e/o nel Manifesto degli Studi. Tuttavia si suggerisce il superamento di Chimica Generale ed Inorganica e di Chimica Organica.
