FONDAMENTI DI CHIMICA DEI POLIMERI E LABORATORIO

Obiettivi formativi

• MODULO 1

  Il corso si propone di illustrare gli aspetti meccanicistici, cinetici e produttivi dei materiali polimerici, correlandone le proprietà chimico-fisiche alle proprietà molecolari.

  Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): conoscenza dei principali aspetti chimici e fenomenologici relativi alla sintesi di polimeri e delle correlazioni struttura-proprietà;

  Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): essere in grado di sviluppare processi di sintesi chimica in relazione alla tipologia dei polimeri da ottenere ed il loro utilizzo. Sviluppo delle conoscenze utili all’applicazione di differenti tecniche strumentali/analitiche utili alla determinazione delle proprietà polimeriche;

  Autonomia di giudizio (making judgements): consentire la valutazione oggettiva delle proprietà chimico-fisiche dei polimeri correlate alle metodologie di preparazione ed ai campi di applicazione degli stessi;

  Abilità comunicative (communication skills): sviluppare e/o migliorare le capacità di esporre concetti scientifici anche complessi implementando le terminologie tecniche adatte ai materiali polimerici;

  Capacità di apprendimento (learning skills): Applicare tecniche e modelli teorici per la risoluzione dei problemi della chimica macromolecolare.

• MODULO 2

  Il corso si propone di illustrare gli aspetti organizativi ed attuativi nella progettazione e realizzazione di sintesi polimeriche a catena ed a stadi, sia in fase omogenea che eterogenea.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• MODULO 1

  Lezioni frontali (5CFU) ed esercitazioni (1 CFU). Al fine di finalizzare meglio ogni singola lezione anche in relazione della preparazione e/o livello di attenzione degli studenti, durante lo svolgimento delle lezioni viene instaurata una interazione didattica/conoscitiva con gli studenti.

  Le esercitazioni prevedono la risoluzione, sia guidata sia autonoma, di esercizi di natura chimica e relativi alla sintesi di polimeri, sfruttando anche le tecniche di retrosintesi e di problem-solving.

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

• MODULO 2

  Lezioni frontali e attività sperimentali in laboratorio

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

• MODULO 1

  Conoscenza relative alla Chimica Organica, Inorganica ed Analitica

• MODULO 2

  Conoscenze relative alla Chimica Organica, Inorganica ed Analitica.

Frequenza lezioni

• MODULO 1

  La frequenza è obbligatoria

• MODULO 2

  La frequenza è obbligatoria.

Contenuti del corso

• MODULO 1

  Struttura dei polimeri: Nomenclatura e Analisi costituzionale; Relazione Struttura-Proprietà; Analisi configurazionale; microtatticitá e analisi NMR; Analisi conformazionale delle macromolecole allo stato solido e simmetrie elicoidali.

  Masse molecolari dei polimeri, grado di polimerizzazione e polidispersione. Principali monomeri per la sintesi di polimeri.

  Meccanismi e cinetiche nella sintesi di polimeri e copolimeri ottenuti mediante polimerizzazione a stadi ed a catena, in fase omogenea ed eterogenea.

  Processi di produzione dei polimeri ed esempi di preparazione industriale. Cenni sui materiali polimericí più comuni.

• MODULO 2

  Purificazione e stabilizzazione dei solventi, dei monomeri e dei catalizzatori impiegati nelle polimerizzazioni.

  Sintesi di polimeri mediante meccanismi a catena radicalici e ionici, impiegando processi monofasici e polifasici.

  Sintesi di polimeri mediante meccanismi a stadi, tramite processi in massa ed in soluzione. Sintesi di copolimeri a blocchi e statistici.

  Caratterizzazione dei polimeri sintetizzati: solubilità, viscosità, distribuzione delle masse molecolari, etc.

Testi di riferimento

• MODULO 1

  - Dispense delle lezioni

  - Macromolecole: Scienza e tecnologia. I e II volume, autori vari, Pacini Editore
  - Fondamenti di scienza dei polimeri. AIM autori vari, Pacini Editore
  - Polymerization Principles. Odien
  - Synthetic polymers: Technology, properties, applications; D. Feldman and A. Barbalata.
  Chapman & Hall
  - Chimica Organica Industriale: K. Weisseirmel and H. J. Arpe, Piccin

• MODULO 2
  • Dispense delle lezioni
  • Macromolecole: Scienza e tecnologia. I e II volume, autori vari, Pacini Editroe
  • Fondamenti di Scienza dei Polimeri. AIM, autori vari, Pacini Editore
  • Synthetic Polymers: Technology, properties, applications. D. Fieldman, A. Barbalata. Chapmar & Hall
  • Chimica organica industriale: K. Weissermel, H.J. Arpe, Piccin Editore

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• MODULO 1

  Pre-verifica scritta ed esame orale. Si potrà accedere all'esame orale solo dopo aver superato la prova scritta.

   

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche mediante piattaforma telematica (Teams o altro), qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

• MODULO 2

  Pre-verifica scritta ed esame orale

  La verirfica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• MODULO 1

  Struttura dei polimeri: Nomenclatura e Analisi costituzionale;

  Relazione Struttura-Proprietà;

  Analisi configurazionale;

  microtatticitá e analisi NMR;

  Analisi conformazionale delle macromolecole allo stato solido e simmetrie elicoidali.

  Masse molecolari dei polimeri, grado di polimerizzazione e polidispersione.

  Meccanismi e cinetiche nella sintesi di polimeri e copolimeri ottenuti mediante polimerizzazione a stadi ed a catena, in fase omogenea ed eterogenea.

  Processi di produzione dei polimeri ed esempi di preparazione industriale.

  domande sulla sintesi dei polimeri più comuni.