OBIETTIVI FORMATIVI

La finalità dell’insegnamento è l’apprendimento dei metodi di sintesi dei materiali polimerici. In particolare, le basi teoriche fornite nonché le conoscenze pregresse di cinetica, termodinamica, reattoristica e quelle di chimica organica, permetteranno di affrontare le problematiche relative alla produzione industriale di polimeri a largo consumo.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell'insegnamento di Sintesi e Produzione Industriale di Polimeri è quello di fornire i concetti generali della sintesi delle macromolecole, necessari per affrontarne la produzione su larga scale. Alla fine dell'insegnamento, attraverso la frequenza e la partecipazione attivita alle attività formative proposte e lo studio individuale, lo studente sarà in grado di: i) conoscere le metodologie per la sintesi di macromolecole di interesse industriale, ii) dedurre il metodo di sintesi più opportuno in base alle proprietà chimico-fisiche dei monomeri usati e iii) stabilire le condizioni di polimerizzazione (temperatura, tempo, tipo reattore, ecc.) sulla base delle caratteristiche finali del materiale polimerico e dell'economicità del processo.  

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento prevede lezioni frontali svolte anche attraverso la discussione con gli studenti. Copia delle slide, presentate a lezione, saranno disponibili su AulaWeb ed utilizzabili come base per lo studio. Le slide possono essere solo un riferimento per lo studio degli argomenti trattati da affiancare alla frequenza delle lezioni o allo studio sui testi suggeriti. Al fine di stimolare la discussione con gli studenti, verranno proposti scenari che potranno presentare solo informazioni rilevanti (definiti well structured) o anche informazioni irrilevanti (definiti ill-structured). Tale metodoligia didattica verrà applicata per descrivere una situazione reale o ipotetica, breve e generale, su cui discutere e prendere decisioni. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

- CENNI GENERALI SULLA CHIMICA MACROMOLECOLARE.

- POLIMERIZZAZIONI A STADI.

Definizione del grado medio di polimerizzazione; Cinetica e termodinamica delle polimerizzazioni; Meccanismi di reazione; Polimerizzazione a stadi polifunzionale; Applicazione della polimerizzazione a stadi nella produzione industriale di polimeri (poliammidi, poliesteri e poliuretani).

- PRODUZIONE INDUSTRIALE DI POLIESTERI ALIFATICI DA FONTI RINNOVABILI (PLA e PHA).

- SINTESI DI MACROMOLECOLE DENDRITICHE.

- PRODUZIONE INDUSTRIALE DI RESINE.

- POLIMERIZZAZIONI A CATENA.

Studio della cinetica; Reazioni di trasferimento; Grado di polimerizzazione; Effetto gel. Polimerizzazioni in sospensione e emulsione. Applicazione della polimerizzazione a catena nella produzione industriale di polimeri (PS, PE, copolimeri, ecc.).

- POLIMERIZZAZIONE IN SOSPENSIONE E EMULSIONE.

- COPOLIMERIZZAZIONI.

Studio della cinetica; Rapporti di reattività; Esempi di processi industriali di copolimerizzazione.

- POLIMERIZZAZIONI IONICHE.

- POLIMERIZZAZIONI DI COORDINAZIONE: CATALISI ZIEGLER NATTA.

Applicazione dei catalizzatori Ziegler-Natta nella produzione industriale di polimeri (PP e PE).

Agli studenti che seguiranno 3 o 4 crediti, verrà ridotto il numero di esempi di produzione industriale di polimeri.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- Fondamenti di Scienza dei polimeri, a cura di M. Guaita, F.Ciardelli, F.La Mantia, E.Pedemonte, Pacini Editore, Pisa 1998;

- Materiale didattico fornito dal docente