PRESENTAZIONE

Le proprietà fisiche di un manufatto polimerico sono dettate in parte dalle caratteristiche intrinseche delle catene macromolecolari, ma anche dalla storia termo-meccanica imposta durante la solidificazione. La conoscenza delle diverse tecniche analitiche che consentono di  determinare le caratteristiche di un polimero è uno strumento essenziale al fine di comprendere le relazioni tra  lavorazione e struttura, e quindi ottimizzare processi e materiali per l'ottenimento delle proprietà volute.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Acquisizione delle basi teoriche e della confidenza sperimentale con le principali tecniche strumentali per la caratterizzazione delle proprietà (molecolari, termiche, strutturali, morfologiche e meccaniche) dei materiali polimerici

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell’insegnamento di Laboratorio di Caratterizzazione dei Materiali Polimerici è quello di fornire conoscenze teorico-pratiche di base sui metodi di misura delle proprietà (termiche, meccaniche, reologiche, strutturali e morfologiche) dei materiali polimerici. Al termine del corso lo studente conoscerà il funzionamento dei principali strumenti analitici utilizzati per la caratterizzazione dei polimeri, e saprà interpretare i tipici risultati derivanti dagli stessi alla luce delle caratteristiche molecolari del polimero e del processo di lavorazione. Nello specifico conoscerà le applicazioni nel campo dei materiali polimerici della cromatografia ad esclusione sterica, calorimetria a scansione differenziale, microscopia ottica in luce polarizzata, termogravimetria, reometria rotazionale, dinamometria per prove tensili, FT-IR.

PREREQUISITI

Conoscenze di base sulla chimica e la fisica delle macromolecole. esempio: caratteristiche molecolari (massa molecolare media e distribuzione delle masse molecolari; costituzione di catena in omopolimeri e copolimeri); organizzazione allo stato solido di polimeri semi-cristallini a diverse scale dimensionali; principali transizioni di fase e stati fisici (cristallizzazione, fusione, vetrificazione)

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è composto da lezioni frontali in aula, per un totale di circa 22 ore. Nelle lezioni frontali vengono richiamati alcuni concetti teorici relativi a specifiche proprietà dei polimeri, e sono introdotte le esercitazioni di laboratorio. A seguire, si svolgono 12 esercitazioni pratiche in laboratorio, con il supporto del docente. Per le attività di laboratorio, gli studenti verranno suddivisi in gruppi. L'impegno complessivo per lo studente in questa parte del corso è di circa 40 ore.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Le lezioni in aula verteranno su:

1. Introduzione ai polimeri: massa molare e sua determinazione

2. Polimeri termoplastici e termoindurenti

3. Polimeri semicristallini

4. Proprietà termiche dei materiali polimerici: calorimetria differenziale a scansione

5. Proprietà termiche dei materiali polimerici: analisi termogravimetrica

6. Microscopia ottica in luce polarizzata di sferuliti di polimeri semicristallini

7. Diffrazione di raggi X ad ampio e piccolo angolo di polimeri

8. Proprietà meccaniche dei solidi polimerici

9. Reologia dei fusi polimerici

10. Orientamento molecolare

11. Proprietà superficiali dei materiali polimerici: bagnabilità e tensione superficiale

Le esercitazioni pratiche di laboratorio riguarderanno:

1. Cromatografia a permeazione di gel

2. Viscosità intrinseca

3. Calorimetria differenziale a scansione di polimeri semicristallini

4. Calorimetria differenziale a scansione di polimeri amorfi

5. Cinetica di polimerizzazione di un polimero termoindurente tramite DSC

6. Degradazione termica del polimero misurata mediante TGA

7. Velocità di crescita sferulitica misurata mediante microscopia ottica in luce polarizzata

8. Indice di cristallinità e polimorfismo tramite diffrazione dei raggi X ad ampio angolo

9. Prove di trazione, creep e impatto su campioni polimerici

10. Viscosità dei polimeri fusi: effetto della temperatura e della massa molare

11. Dicroismo infrarosso di film polimerici orientati

12. Angolo di contatto di liquidi sulle superfici polimeriche: bagnabilità e tensione superficiale

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Note al corso e diapositive delle lezioni in aula disponibili su AulaWeb

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Secondo l'orario riportato qui

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

A ciascun gruppo di studenti sarà chiesta la redazione di un breve elaborato scritto descrivente attività e risultati ottenuti in una esercitazione di laboratorio svolta, a scelta del gruppo di studenti. La relazione sarà quindi corretta e valutata dal docente, che attribuirà un voto (all'attività del gruppo). Tale voto verrà poi perfezionato nell'esame orale, che verte sugli argomenti del corso, trattati durante le lezioni frontali e le esercitazioni. L'esame orale ha lo scopo di valutare l'effettivo apprendimento del singolo studente. Il voto finale viene quindi attribuito dal docente tenendo conto sia del contributo dello studente alle attività di gruppo (esercitazioni e stesura delle relazioni), sia della prova orale individuale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Durante l'assistenza dei gruppi di studenti nelle esercitazioni di laboratorio, il docente valuterà l'effettivo coinvolgimento dei singoli studenti nell'esperienza, e la capacità di svolgere con attenzione le misure sperimentali. La lettura e correzione delle relazioni di laboratorio presentate da ciascun gruppo permetterà di valutare la capacità di collaborazione tra gli studenti, la comprensione degli argomenti trattatati e l'uso di un corretto linguaggio tecnico-scientifico. L'esame orale individuale permetterà di accertare nel dettaglio il raggiungimento di un livello adeguato di conoscenze nell'ambito della caratterizzazione delle proprietà dei materiali polimerici, ed in generale la capacità di dedurre relazioni tra struttura molecolare e proprietà, anche sulla base di conoscenze acquisite in corsi precedenti di ambito polimerico.

ALTRE INFORMAZIONI

Strumenti compensativi e misure dispensative Disabilità/Invalidità/Disturbo Specifico dell'Apprendimento

Le misure dispensative e gli strumenti compensativi servono a mettere gli studenti in condizione di raggiungere gli stessi obiettivi di apprendimento dei compagni di studio, non a facilitare l'esame.

L’utilizzo di strumenti compensativi e l’applicazione di misure dispensative devono essere preventivamente autorizzati dal Docente titolare dell'insegnamento in accordo con il Referente.

Per usufruire degli adattamenti in sede di esame compila il Modulo per la richiesta di adattamenti; la richiesta verrà inviata automaticamente dal sistema al docente titolare dell’insegnamento, al Referente della tua Scuola/Area/Dipartimento e in copia conoscenza al Settore; inoltre anche tu riceverai copia della richiesta inviata tramite e-mail.

Gli adattamenti di cui gli studenti possono usufruire sono i seguenti:

• Tempo aggiuntivo (+30% DSA)
• Tempo aggiuntivo (+50% disabilità/invalidità)
• Tempo aggiuntivo durante le prove orali per organizzare la risposta
• Calcolatrice (non sono ammesse calcolatrici programmabili e grafiche)
• Mappe concettuali
• Tabelle e/o Formulari
• Sostenere l'esame in forma scritta
• Sostenere l'esame in forma orale
• Tutor lettore (solo per prove scritte)
• Tutor scrittore (solo per prove scritte)

La tua richiesta di adattamenti deve essere inoltrata tassativamente almeno 7 giorni lavorativi prima della data prevista per l’esame.

Ulteriori informazioni al link: Servizi per studentesse e studenti con disabilità o con DSA | UniGe | Università di Genova

Referente per l'inclusione: Sergio Di Domizio - sergio.didomizio@unige.it