CHIMICA MACROMOLECOLARE

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

Dettaglio dei risultati di apprendimento attesi

-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.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

In questo caso, è auspicabile contattare il docente referente CINAP (Centro per l'inclusione attiva e partecipata) del Dipartimento.

Il corso verrà tenuto in codocenza dai Proff. Placido Mineo (Lezioni frontali, 4 CFU) e Angelo Nicosia (Laboratorio, 2 CFU)

Con lo scopo 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.

Attività sperimentali in laboratorio. 

Prima dello svolgimento delle esperienze di laboratorio, vengono svolte delle brevi introduzioni teoriche propedeutiche alle esperienze successive. Tali introduzioni teoriche permettono di verificare la preparazione degli studenti e di approfondire alcune tematiche, propedeuticamente alle attività di laboratorio, così da finalizzare meglio l'apprendimento e migliorare la consapevolezza dello studente nello svolgimento delle esperienze di 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.

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 e a catena,  in fase omogenea ed eterogenea.

L'attività di laboratorio verterà sulla sintesi e sulla purificazione di polimeri ottenuti mediante polimerizzazione a stadi e a catena. Altresì, verranno mostrati gli aspetti relativi alla caratterizzazione dei polimeri.

- Dispense delle lezioni (disponibili sulla piattaforma Studium)

- Fondamenti di scienza dei polimeri. AIM autori vari, Pacini Editore

-Esame orale:

Struttura dei polimeri: Nomenclatura e Analisi costituzionale;

Relazione Struttura-Proprietà; 

Analisi configurazionale;

Microtatticitá;

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 

Sintesi dei polimeri più comuni.

Alcune domande saranno volte al commento di eventuali errori commessi nella stesura delle relazioni di laboratorio. 

Il candidato descriva le operazioni preliminari, la strumentazione di laboratorio e le procedure operative necessarie per condurre la sintesi richiesta.

Il candidato descriva e commenti l'approccio teorico e le operazioni matematiche impiegate nel calcolo delle masse molecolari medie durante l'elaborazione dati dei cromatogrammi GPC. 

Il candidato descriva l'approccio viscosimetrico al calcolo delle masse molecolari medie dei polimeri.

-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

LLDPE