66694 - FONDAMENTI DI SCIENZA DEI POLIMERI CON LABORATORIO

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2022/2023

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente è in grado di conoscere i vari meccanismi coinvolti nelle reazioni di polimerizzazione, per quanto attiene alle polimerizzazioni a catena e a stadi, con i relativi aspetti cinetici e operativi, i principali tipi di monomeri utilizzabili e le nozioni fondamentali riguardanti le proprietà fisiche e chimiche delle macromolecole, in particolare per quanto riguarda le relazioni struttura-proprietà. Lo studente avrà inoltre acquisito competenza pratica di laboratorio nella sintesi e caratterizzazione di alcuni polimeri di interesse industriale, in particolare avrà appreso diverse tecniche di polimerizzazione più comunemente utilizzate (in massa, in soluzione, interfacciale) nonché metodologie relative al riconoscimento dei prodotti ottenuti e alla valutazione della massa molecolare.

Contenuti

Pre-requisiti

Conoscenze di base di chimica organica, chimica generale e di chimica fisica

 

Introduzione alla chimica delle macromolecole

Omopolimeri e copolimeri, configurazione e stereregolarità, conformazione di macromolecole,  processi di polimerizzazione, pesi molecolari e loro distribuzione, relazioni struttura - proprietà

 

Polimerizzazione a stadi

Reazioni di polimerizzazione a stadi, effetto delle variabili sperimentali nelle polimerizzazioni a stadi, esempi di reazione di polimerizzazione a stadi

 

Polimerizzazione a catena

Polimerizzazione radicalica, tecniche di polimerizzazione radicalica, polimerizzazione cationica, polimerizzazione anionica, cenni di polimerizzazione anionica coordinata

 

Copolimeri

Classificazione di copolimeri, definizione dei rapporti di reattività e loro significato, sintesi di copolimeri

 

Reazioni su polimeri

Funzionalizzazione di polimeri, esempi industriali di reazioni su polimeri, reticolazione di polimeri

 

Cristallinità di polimeri

Cristallizzazione di polimeri dal fuso, grado di cristallinità e sua determinazione sperimentale, cinetica della cristallizzazione di polimeri

 

Temperatura di transizione vetrosa

Definizione di temperatura di transizione vetrosa, fattori interni ed esterni che influenzano il valore di Tg, determinazione del valore della temperatura di transizione vetrosa

 

Pesi molecolari

Determinazione di pesi molecolari utilizzando proprietà colligative, viscosimetria, cromatografia ad esclusione sterica, altri metodi per la determinazione di pesi molecolari

 

Il corso include lezioni ed esercitazioni pratiche di laboratorio riguardanti:

Sintesi di polimeri mediante reazioni di poliaddizione e di policondensazione, e loro purificazione.

Esempi di polimerizzazioni più comunemente utilizzate (massa, soluzione, interfacciale) e di reazioni di funzionalizzazione.

Caratterizzazione e analisi di materiali polimerici.

Analisi e identificazione di fibre naturali, artificiali e sintetiche

 

Testi/Bibliografia

- Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole, Fondamenti di Scienza dei Polimeri , Pacini editore (1998)

- Elisabetta Princi, Sintesi di Polimeri, Testi AIM, Edizioni Nuova Cultura (Roma) (2012)

- S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia, Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici , Edises editore (2001)

Metodi didattici

Il corso istituzionale è costituito da lezioni frontali tenute in aula, dalla risoluzione di esempio numerici relativi alle tematiche affrontate e da discussioni con gli studenti.

Il corso di laboratorio, oltre che da lezioni frontali è costituito da esperienze di laboratorio che devono essere obbligatoriamente svolte dagli studenti.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di verifica ha lo scopo di accertare il livello raggiunto per gli obiettivi indicati nella sezione “Conoscenze e abilità da conseguire".

La prova finale consiste in un esame scritto durante il quale verranno verificate le conoscenze acquisite nel corso di "fondamenti di scienza dei polimeri" e del relativo "laboratorio di scienza dei polimeri".

La frequenza al corso di laboratorio è obbligatoria per il superamento dell'esame.  Il lavoro di laboratorio viene eseguito a gruppi e deve essere seguito dalla presentazione di una relazione di gruppo per ciascuna esperienza almeno 15 giorni prima della data dell'esame. 

Gli studenti disabili possono richiedere un opportuno supporto almeno 15 giorni prima della data d’appello, per consentirci di preparare al meglio l’esame.

 

Strumenti a supporto della didattica

Il docente utilizza a lezione la videoproiezione di un una presentazione Powerpoint che gli studenti possono scaricare direttamente da Insegnamenti On Line.

Gli studenti con DSA o Disabilità possono contattare il Servizio Studenti con Disabilità e DSA dell’Università di Bologna (http://www.studentidisabili.unibo.it/) e il referente del Dipartimento (giorgio.bencivenni2@unibo.it) o i docenti del corso per concordare le modalità più adatte per consultare il materiale didattico e accedere alle aule per le lezioni frontali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniele Caretti

Consulta il sito web di Elisabetta Salatelli

Consulta il sito web di Tiziana Benelli