Obiettivi Formativi

Il corso fornisce le conoscenze di base della sintesi di macromolecole e materiali polimerici, le loro proprietà ed utilizzi.

Metodi didattici

Lezioni frontali

Prerequisiti

Lo studente deve avere conoscenze di base di chimica industriale e chimica organica.

Verifiche dell'apprendimento

L’esame finale consiste in un colloquio per accertare la comprensione degli argomenti sviluppati nel corso.

Programma del Corso

Introduzione ai polimeri e ai materiali polimerici: Concetto di macromolecola, Caratteristiche strutturali dei polimeri, Classificazione dei polimeri, Relazioni struttura proprietà. Sintesi dei polimeri: Polimerizzazione a stadi, Polimerizzazione a catena, Polimerizzazione radicalica, Polimerizzazione anionica, Polimerizzazione cationica. Caratterizzazione dei polimeri e dei materiali polimerici: Metodi per la determinazione dei pesi molecolari (Osmometria, Viscosimetria, Cromatografia ad esclusione sterica). Metodi spettroscopici, Microscopia elettronica a trasmissione e a scansione, Termogravimetria, Calorimetria differenziale a scansione, Diffrattometria a raggi X. Stato fisico nei polimeri: Polimeri cristallini, Cambiamento di stato nei polimeri, Polimeri amorfi, Transizione vetrosa, Elastomeri, cenni sull’elasticità delle gomme. Tecnologia dei materiali polimerici: Tecnologia dei materiali termoplastici e termoindurenti, Principali aspetti di un processo di lavorazione, tecnologie di trasformazione. Plastiche, gomme, Fibre sintetiche, polimeri per usi speciali, Polimeri biodegradabili, Riciclo di materie plastiche. Programma esteso:​​​​​​​ Introduzione ai polimeri e ai materiali polimerici: Concetto di macromolecola, Caratteristiche strutturali dei polimeri, Classificazione dei polimeri, Relazioni struttura proprietà (peso molecolare, linearità, ramificazioni, reticoli, coesione molecolare, polarità e cristallinità). Sintesi dei polimeri: Requisiti di polimerizzabilità, Metodi di polimerizzazione. Polimerizzazione a catena: Polimerizzazione radicalica, Polimerizzazione ioniche. Polimerizzazione a stadi: aspetti cinetici delle reazioni di polimerizzazione a stadi, distribuzione dei pesi molecolari, polimerizzazione a stadi polifunzionale. Copolimeri. Polimerizzazione stereospecifica o di coordinazione. Caratterizzazione dei polimeri e dei materiali polimerici: Caratterizzazione di macromolecole in soluzione diluita, dimensioni della catena polimerica in soluzione, metodi per la determinazione dei pesi molecolari (Osmometria, Viscometria, Cromatografia ad esclusione sterica). Spettroscopia infrarossa, Spettroscopia Raman, Spettroscopia 1H-NMR e 13C-NMR, Microscopia elettronica a trasmissione (TEM), microscopia elettronica a scansione (SEM), Spettrometria EDX (Energy Dispersive X-ray), Termogravimetria, Calorimetria differenziale a scansione, Diffrattometria a raggi X. Stato solido nei polimeri: Polimeri cristallini, Cambiamento di stato nei polimeri, Polimeri amorfi, transizione vetrosa, Elastomeri, cenni sull’elasticità delle gomme, Vulcanizzazione. Tecnologia dei materiali polimerici: Tecnologia dei materiali polimerici termoplastici, principali aspetti di un processo di lavorazione, tecnologie di trasformazione, Estrusione, Coestrusione, Calandratura, termoformatura, stampaggio ad iniezione, filatura, stampaggio rotazionale, Tecnologia dei materiali polimerici termoindurenti. Polimeri per usi speciali: Polimeri conduttori, Polimeri per applicazioni biomediche e farmaceutiche Polimeri biodegradabili: Polimeri degradabili, polimeri frammentabili di origine petrolchimica, Biopolimeri, Utilizzo di biopolimeri (packaging alimentare, campo medico, agricoltura), Biodegradazione, Parametri che influenzano la biodegradazione Riciclo di materie plastiche: Classificazione del riciclo di materie plastiche, Problemi principali nel riciclo delle materie plastiche, Influenza della struttura e della morfologia sul comportamento dei polimeri, Generalità sulle apparecchiature per il riciclo delle materie plastiche.