I materiali polimerici sono formulazioni aventi come componente principale un polimero o una miscela di polimeri. I materiali polimerici sono estremamente versatili e per questo utilizzati nei più svariati settori produttivi e nelle attività quotidiane. L’insegnamento introduce alla conoscenza di questa particolare classe di materiali, ponendo particolare enfasi sulle relazioni esistenti tra struttura e proprietà, che ne giustificano il diffuso impiego.
Oggetto dell’insegnamento sono i materiali aventi come componente principale un polimero o una miscela di polimeri. Saranno fornite le conoscenze di base per lo studio dei materiali a matrice polimerica, descrivendo le principali classi di polimeri con i rispettivi settori di impiego e le più comuni tecniche di caratterizzazione molecolare e chimico-fisica, anche tramite esercitazioni di laboratorio.
È un insegnamento introduttivo alla scienza e alla tecnologia dei materiali polimerici avente come obiettivo principale quello di evidenziare la correlazione esistente tra composizione e proprietà dei materiali polimerici e i dati sperimentali derivanti dalla loro caratterizzazione. Per perseguire tale proposito le lezioni frontali sono sempre corredate di esempi concreti legati all’impiego dei materiali polimerici nella vita quotidiana e nella pratica industriale.
I risultati di apprendimento attesi al termine dell'insegnamento sono:
L’insegnamento è interamente mutuato per il CdS in Scienza dei Materiali. Inoltre, è frequentemente scelto come insegnamento opzionale da 4 CFU in altri CdS; in quest'ultimo caso, i risultati di apprendimento attesi non includono l’ultimo punto del precedente elenco.
Per il CdS in Chimica e Tecnologie Chimiche occorre aver superato l'esame di Chimica Organica 1.
Nessuno prerequisito ufficiale per il CdS in Scienza dei Materiali, ma è consigliato il superamento degli esami di Chimica Generale ed Inorganica e di Chimica Organica.
L’insegnamento si compone di lezioni frontali per un totale di 40 ore (5 CFU) e di una parte di laboratorio teorico-pratico di 13 ore (1 CFU). La frequenza alle attività di laboratorio è obbligatoria, come previsto dal Regolamento del Corso di Studio dei CdS coinvolti.
La parte pratica, organizzata in gruppi, prevede l'applicazione di metodiche di caratterizzazione dei materiali polimerici sotto la guida della docente in carica. Al termine dell’attività sperimentale dovrà essere consegnata una breve relazione sui risultati ottenuti.
L’organizzazione e le date di svolgimento delle attività di laboratorio saranno comunicate al termine delle lezioni frontali dell’insegnamento.
Al fine di agevolare l’apprendimento, le dispense delle lezioni vengono caricate sulla pagina di aul@web dedicata all’insegnamento contemporaneamente allo svolgimento in aula dei relativi contenuti.
Inoltre, sulla stessa pagina web sono caricati quiz, test della durata di un’ora ciascuno e simulazioni della prova di esame. Tali attività sono da svolgere in modalità asincrona rispetto alle lezioni frontali per verificare la preparazione individuale.
Prima parte (4 CFU):
Concetti generali su polimeri e materiali polimerici.
Struttura della catena polimerica: composizione, configurazione, conformazione.
Nomenclatura dei polimeri.
Classificazione dei polimeri in base a diversi parametri (struttura della catena, grado e meccanismo di polimerizzazione, origine, proprietà meccaniche, termiche, reologiche e di lavorazione, ciclo di vita).
Stato solido nei polimeri: stato amorfo e stato cristallino, temperatura di transizione vetrosa e studio dei parametri che la influenzano, temperature di fusione e di cristallizzazione e parametri che le influenzano, termodinamica e cinetica dei processi di fusione e cristallizzazione.
Struttura, proprietà e settori di utilizzo dei principali polimeri amorfi, semicristallini, termoindurenti ed elastomerici.
Tecniche di caratterizzazione dello stato solido (densitometria, calorimetria a scansione differenziale, determinazione del grado di cristallinità, analisi termogravimetrica).
Seconda parte (1 CFU):
Tecniche di determinazione della massa molecolare dei polimeri (osmometria, viscosimetria, diffusione della luce, ultracentrifugazione, cromatografia ad esclusione molecolare).
Terza parte (1 CFU tecnico-pratico)
Due esperienze di laboratorio su:
La seconda e la terza parte del programma non sono comprese per chi sceglie l’insegnamento come opzionale da 4 CFU.
In base al programma descritto, l’insegnamento contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell’Agenda ONU 2030: Obiettivo 4. Istruzione di Qualità, Obiettivo 5. Uguaglianza di Genere e Obiettivo 12. Consumo e Produzione Responsabili.
Il programma dettagliato è caricato su aul@web, in modo che possa esserne verificata la corrispondenza con gli obiettivi formativi dell’insegnamento.
Sono suggeriti i testi di appoggio riportati di seguito limitatamente ai contenuti trattati nell’insegnamento:
Scienza e tecnologie dei materiali, D. R. Askeland, P. P. Fulay, W. J. Wright – Edizioni Città Studi, 2017
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
Introduction to synthetic polymers - I.M. Campbell- Oxford Press, 2000 – 2nd edition.
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.
Indicazioni specifiche sulla bibliografia di riferimento in merito al programma svolto saranno fornite dalla docente all’inizio delle lezioni.
Materiale supplettivo è fornito a richiesta in caso di presenza di DSA o di frequenza parziale per motivi di lavoro.
Ricevimento: Gli studenti possono contattare la docente via e-mail per concordare l’orario di ricevimento. Curriculum del Docente: https://rubrica.unige.it/personale/VUZDX1hp
L’insegnamento si tiene nel corso del primo semestre; l’orario delle lezioni è reperibile al seguente indirizzo:
https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/
L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy
L’esame si compone di una prova scritta e di una prova orale condotte da due docenti (tra i quali la docente titolare dell’insegnamento).
Nel corso dell’anno solare sono fissati sette appelli ufficiali, distribuiti nelle finestre temporali stabilite dal Manifesto degli Studi e dal Regolamento del Corso di Studio dei CdS coinvolti. Appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati saranno concessi solo a chi è fuori corso.
La prova scritta si compone di due parti, il cui contributo alla valutazione in trentesimi dell’esame è specificato di seguito:
Il contenuto della prova scritta è differenziato in base al numero di CFU previsti dal piano di studio.
La prova orale, a cui viene attribuita una valutazione massima di 6/30, è diversificata a seconda del numero di CFU previsti dal piano di studio:
Si accede alla prova orale se nella prova scritta si è acquisito un punteggio uguale o superiore a 12/30; se nella prova scritta si è acquisito un punteggio uguale o superiore a 18/30 la prova orale è facoltativa.
In presenza di disabilità o DSA accertate, le modalità di esame sono uniformate alla regolamentazione di Ateneo per lo svolgimento di esami di profitto (https://unige.it/disabilita-dsa).
Si ricorda a coloro che intendono richiedere adattamenti in sede d’esame che occorre:
La prova d'esame avrà lo scopo di verificare l’effettivo conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento, in modo particolare per quel che riguarda l’acquisita capacità di:
- correlare le proprietà dei materiali polimerici alla loro composizione e struttura;
- confrontare e integrare le informazioni accessibili dalle diverse tecniche di caratterizzazione trattati nel corso dell’insegnamento.
L’esame servirà inoltre a valutare se è stato raggiunto un livello adeguato di comprensione dei contenuti erogati e di padronanza lessicale nell'esprimerli.
In caso di mancato conseguimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento, si inviterà ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte della docente prima di ripetere l’esame.
Rivolgersi alla docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda di insegnamento.
