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Chimica e Tecnologia dei Polimeri con laboratorio

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Polymer Chemistry and Technology with Laboratory

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Anno accademico 2014/2015

Codice dell'attività didattica
MFN0661
Docente
Prof. Maria Paola Luda (Titolare del corso)
Corso di studi
Scienza e Tecnologia dei Materiali
Anno
2° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Frequenza alle lezioni facoltativa. Frequenza al laboratorio obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Elementi base di chimica organica
Elementi base di chimica fisica
Elementi base di matematica e di statistica

Propedeutico a
Corsi sui polimeri nelle lauree magistrali.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti una conoscenza sufficiente di:

  1. struttura, costituzione e morfologia dei materiali polimerici;
  2. relazioni struttura- proprietà chimiche, termiche, ottiche, elettriche, meccaniche;
  3. tecnologie di trasformazione per le applicazioni come materie plastiche, gomme, fibre, film e prodotti vernicianti;
  4. classi di polimeri e loro principali applicazioni industriali.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza di struttura e proprietà dei principali tipi di composti polimerici.

Comprensione delle differenze costitutive, morfologiche e conformazionali tra plastomeri, elastomeri e termoindurenti. Conoscenza delle applicazioni delle principali classi di materiali polimerici.

Conoscenza delle principali tecniche di caratterizzazione dei polimeri.

 

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Modalità di insegnamento

lezioni frontali e esercitazioni di laboratorio

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Colloquio orale suddivisibile in 3 parti paritarie al fine della valutazione
1) viene accertata la conoscenza delle strutture dei principali polimeri
2)discussione su alcuni aspetti di un argomento del corso a scelta dello
studente
3)discussione su alcuni aspetti di un argomento del corso a scelta del
docente

 

Colloquio orale suddivisibile in 3 parti paritarie al fine della valutazione 1) viene accertata la conoscenza delle strutture dei principali polimeri 2)discussione su alcuni aspetti di un argomento del corso a scelta dello studente 3)discussione su alcuni aspetti di un argomento del corso a scelta del docente

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Programma

-Introduzione ai materiali polimerici: cenni storici, aspetti economici.
-Definizione di polimero e classificazioni. Struttura e nomenclatura dei
polimeri. Microstruttura: polimeri lineari, ramificati, reticolati;
omopolimeri e copolimeri; isomerie di sequenza e geometriche,
stereoisomerie; analisi conformazionale delle molecole organiche.
-Elementi di sintesi dei polimeri. Polimerizzazioni a stadi e a catena. Processi di polimerizzazione: in massa, in soluzione, in sospensione, in emulsione.
-Pesi molecolari medi e distribuzioni dei pesi molecolari. metodo
viscosimetrico, test tecnologici, cromatografia di esclusione dimensionale
(SEC).
-Solubilità dei polimeri.
-Organizzazione dei polimeri allo stato solido. Polimeri amorfi e
semicristallini. Temperatura di transizione vetrosa. Temperatura di
fusione. Lo stato gommoso. Elastomeri e vulcanizzazione. Forme
cristalline. Fattori strutturali che determinano la cristallinità.
-Cenni sulle proprietà ottiche. Proprietà elettriche. Proprietà termiche .Proprietà meccaniche dei polimeri.
-Flusso viscoso dei polimeri. Comportamento newtoniano e
pseudoplastico. Processi di trasformazione: stampaggio, estrusione,
soffiatura, calandratura,. RIM.
-Gli additivi nei materiali polimerici. Stabilizzazione di materiali polimerici.
-Descrizione delle principali classi di materiali polimerici: sintesi, proprietà
e applicazioni di poliolefine, polivinilcloruro, polimeri stirenici, polimeri
acrilici, poliammidi, poliesteri, resine fenolo-formaldeide, resine
epossidiche, poliuretani.
-I compositi
-Esperienze di laboratorio:misure di densità, solubilità, viscosità.
comportamento meccanico a temperatura ambiente, comportamento alla
fiamma. Spettroscopia infrarossa. Transizioni termiche e stabilità termica
dei materiali polimerici madiante DSC e TGA.

 

-Introduction, historical and economical overview of polymer science and
technology
-Polymer definition and classification. Structure, nomenclature,
microstructure (linear branched crosslinked polymers, stereo and
geometrical isomery, conformational analysis.
-Synthesis of polymer: chain and step grow reactions. Bulk
polymerization, suspension emulsion and solution polymerization .
-Molecular weight and molecular weight distribution and their
determination, viscometry and technological tests), Size exclusion
chromatography (SEC).
-Polymer solutions,
-Solid state of polymers. Amorphous and crystalline polymers, glass
transition, melting temperature, polymers in the rubbery state,
vulcanization. Crystallinity and molecular structure.
-Overview on optical, elelctrical and thermal properties of polymers.
Mechanical properties of polymers, stress/strain curves, viscoelasticity
and fracture
-Viscous flow in polymers, Newtonian pseudoplastic behaviour.
-Processing,: molding, extrusion , blow molding calendering, RIM.
-Additives. Reactivity and stability, Polymer stabilization.
-Description of the main polymers; sintesi, propeeties application of
polyolefins, PVC, styrenicss, acrylics , polyamides, polyesters
polyurethanes phenol- formaldehyde and epoxy resins
-Polymer composites
-Experimental: density, solubility, viscosity, mechanical properties at room
temperatures, combustion. Infrared spectroscopy, thermal stability by
TGA and thermal transitions,crosslinking by DSC.

 

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Testi consigliati e bibliografia

Copia slides proiettate a lezione (sul sito del corso, è necessaria la presenza alle lezioni teoriche)
S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici” EdiSES 2nd ed 2007
G. Gozzellino “Materie Plastiche” Hoepli 2007
Hans-Georg Elias “An introduction to Plastics” 2nd ed. 2003 Wiley-VCH Weinheim
http://www.pslc.ws/macrog/index.htm sito web:

 

S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici” EdiSES 2nd ed 2007
G. Gozzellino “Materie Plastiche” Hoepli 2007
Hans-Georg Elias “An introduction to Plastics” 2nd ed. 2003 Wiley-VCH Weinheim
http://www.pslc.ws/macrog/index.htmsito web:

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Note

Tipologia insegnamento

  • Lezioni frontali, laboratorio.
  • Ore di lezione frontale 56
  • Ore di laboratorio 16

Frequenza

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria. La frequenza ai corsi di laboratorio è obbligatoria e non può essere inferiore al 70% delle ore previste.

Lectures: 56 hours

Laboratory, 16 hours

 Optional for the class lessons; mandatory for the lab.

 

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Ultimo aggiornamento: 18/05/2015 10:54
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