57645 - STRUTTURA E PROPRIETA' DEI POLIMERI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha competenze sulle relazioni struttura-proprietà sia dei materiali polimerici strutturali sia di quelli funzionali. In particolare, ha acquisito conoscenze sulle principali proprietà chimico-fisiche, termiche e meccaniche in funzione delle caratteristiche molecolari delle macromolecole ed è in grado di progettare manufatti di natura polimerica in funzione della loro specifica applicazione.

Contenuti

Prerequisiti:

Lo studente che accede a questo insegnamento ha acquisito una buona preparazione nell’ambito dei fondamenti della chimica dei polimeri, dai metodi sintetici alle competenze di base nell’ambito delle principali proprietà tipiche delle macromolecole. Conosce inoltre le principali tecniche di lavorazione dei materiali polimerici di uso commerciale. Queste competenze vengono fornite all’interno del corso di Scienza dei Polimeri con Laboratorio (67067, 10cfu), e verranno brevemente rivisitate all’inizio del corso.

Programma:

• La struttura delle macromolecole.
• I solidi polimerici e le loro proprietà: conformazione delle macromolecole in polimeri amorfi, orientazione molecolare e stato vetroso, cristalli polimerici, processi di cristallizzazione, determinazione delle proprietà meccaniche di solidi amorfi e parzialmente cristallini
• Le proprietà dei polimeri in funzione delle caratteristiche molecolari: correlazioni struttura-proprietà nei materiali polimerici.
• Polimeri termoplastici: il comportamento viscoelastico dei polimeri; il fenomeno del creep e del rilassamento dello sforzo.
• Gli elastomeri; requisiti strutturali; le gomme naturali; le gomme sintetiche; gli elastomeri termoplastici.
• Le leghe polimeriche: miscibilità di polimeri, morfologia e proprietà
• Le fibre polimeriche; requisiti strutturali, fibre naturali, fibre sintetiche, proprietà e lavorazione
• Polimeri termoindurenti; il processo di reticolazione, gelazione, vitrificazione, cinetiche di reazione della reticolazione di resine termoindurenti; esempi di resine termoindurenti
• Cedimento di materiali polimerici: snervamento, fessurazione, frattura
• Additivazione di materiali polimerici: stabilizzanti, plastificanti, cariche e altri additivi funzionali
• Compositi a matrice polimerica: le matrici, i rinforzi e le proprietà dei compositi
• Polimeri sostenibili:
  • Polimeri biodegradabili
  • Polimeri da fonti rinnovabili
  • Degradazione dei materiali polimerici.

Testi/Bibliografia

Il materiale didattico (presentazione power point ed eventuali articoli scientifici, quando necessari) sarà disponibile on-line dal giorno precedente ogni lezione.

Alcuni libri di consultazione utili:

AIM - Fondamenti di Scienza dei Polimeri, Pacini Editore, 2003, Pisa

AIM - Fondamenti di struttura, proprietà e tecnologia dei polimeri, Edizioni Nuova Cultura, 2012, Roma

N.G. McCrum, C.P. Buckley, C.B. Bucknall - Principles of Polymer Engineering, Oxford Science Publications, second edition, 1997

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali, coadiuvate da presentazioni in Power Point.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso il solo esame finale da sostenere dopo il termine del corso, che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale della durata indicativa di 30 minuti.

La prova d’esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

- Conoscenza delle principali proprietà applicative dei materiali polimerici;

- Conoscenza e comprensione della correlazione di tali proprietà con la struttura delle macromolecole;

- Conoscenza dei principali polimeri di interesse industriale e delle loro possibilità applicative, valutate in funzione delle loro proprietà.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Laura Mazzocchetti