FONDAMENTI DI CHIMICA DEI POLIMERI E LABORATORIO

Modulo 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.

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.

Conoscenza relative alla Chimica Organica, Inorganica ed Analitica

La frequenza è obbligatoria

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.

  - 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 

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

Esame orale:

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. 

Sintesi dei polimeri più comuni.

esame scritto:

- poli(fenilenecarbonato)

 - copoli(cicloesene-propilene)

 - poli(naftalenetere)

  - copolimero a di-blocchi nylon6 – poli(acrilonitrile)

 - polipropilene (produzione industriale)

 - poliestere dentrimerico

 - Kevlar

 - copoli vinilacetato-vinilalcool

 - Poli etilene bassa densità

 - Poli etileneossido

 - Poli esteresolfone

 - Copolimero CatecoloIsoftalato-co-ResorcinoloIsoftalato. *Catecolo= 1,2 di-idrossi benzene **Resorcinolo= 1,3 di-idrossi benzene

  - Gomma Butile

 - polietereurea

 - novolacche

 - PVC produzione industriale

 - poli etere-etere-ammide

 - terpolimero cloruro di vinile-acido acrilico-metil metacrilato (60:30:10)

- PEEK

 - poli fenilenossido-naftalenossido (copolimero alternato)

 - prodotto ottenibile dalla reazione: 1,2-ftaloil dicloruro + 1,3-propilenglicole + polietilenglicole (2:1:1)

 - poli(1,3 fenilen-1,4ftalato)

 - poli ureaimmide

 - copolimero a blocchi nylon6,6-carbonato(BPA)

 - poliTHF

 - polistirene a stella