 |
Francesca PARENTI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
|
Insegnamento: Chimica organica delle macromolecole
Scienze chimiche (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
L’obiettivo del corso è quello di fornire allo studente conoscenze di base sui polimerici organici, sulla loro sintesi e caratterizzazione, sulle loro proprietà chimico-fisiche e sulle relazioni struttura-proprietà, sulle principali categorie di polimeri commerciali e sulle relative tecnologie di lavorazione. Relativamente alla parte di laboratorio lo studente apprenderà i metodi di conduzione di una polimerizzazione radicalica, di due polimerizzazioni a stadi (di cui una realizzata all’interfaccia acqua solvente-organico) oltre alla formulazione industriale di un poliuretano.
Prerequisiti
Conoscenze di chimica organica, conoscenze di base di fisica e chimica-fisica.
Programma del corso
Contenuti del corso
Definizione di monomero e polimero, nomenclatura e classificazione dei polimeri (0.25 CFU); il peso molecolare nei polimeri e sua determinazione (0.25 CFU); polimeri in soluzione, stato amorfo e temperatura di transizione vetrosa, stato cristallino (0.25 CFU); relazioni struttura chimica-proprietà, morfologia e stereochimica dei polimeri (0.25 CFU); caratterizzazione ed analisi dei polimeri, proprietà meccaniche di un polimero (0.75 CFU); viscosità di fluidi polimerici e lavorazione delle materie plastiche, additivi e stabilizzanti (0.25 CFU); meccanismo, cinetica e distribuzione delle masse molecolari delle reazioni di polimerizzazione a stadi (0.375 CFU); meccanismo e cinetica delle polimerizzazioni a catena di tipo radicalico, cationico ed anionico (0.5 CFU); polimerizzazioni radicaliche controllate (0.25 CFU); sintesi di polimeri vinilici per via radicalica (0.25 CFU), ionica (0.25 CFU), con complessi di coordinazione come catalizzatori (0.25 CFU); sintesi di polimeri non vinilici a stadi e ad apertura d'anello (0.25 CFU); polieteri, poliesteri (0.25 CFU); resine epossidiche e alchidiche (0.125 CFU); policarbonati, poliammidi, poliuretani (0.25 CFU) polimeri fenol-formaldeide, polimeri urea-formaldeide, polimeri melammina-formaldeide, polisilossani (0.25 CFU).
Laboratorio: sintesi radicalica del polistirene (0.25 CFU), sintesi del nylon 6,6 per via interfacciale (0.25 CFU), formulazione di un poliuretano (0.25 CFU) sintesi di un polisilossano cross-linked (0.25 CFU)
Metodi didattici
Lezioni frontali in lingua italiana (frequenza libera), esperienze di laboratorio (frequenza obbligatoria per il 75%), seminari e uscite didattiche secondo calendario stabilito annualmente dal docente.
Testi di riferimento
S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia, L. Di Landro, M. Malinconico, R. Scaffaro, S. Paoletti, I. Donati, “Scienza e tecnologia dei materiali polimerici”, EdiSES.
V. Arrighi, J.M.G. Cowie, “Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials”, Third Edition (2007, CRC Press).
Verifica dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento avviene tramite esame orale (durata complessiva 45 minuti, un argomento a scelta, due domande teoriche e un esercizio di reattività e nomenclatura) con valutazione delle competenze trasversali (conoscenza e capacità di comprensione, capacità di applicare conoscenza e comprensione, autonomia di giudizio, abilità comunicative, capacità di apprendimento).
Il voto finale in trentesimi è dato dalla somma di:
1) Voto dell’esame orale (voto massimo 30)
2) Voto della relazione di laboratorio (punteggio massimo 1)
Voto massimo ottenibile 31 corrispondente a 30L
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente acquisisce conoscenze di base sui materiali polimerici organici, sulle loro proprietà chimico-fisiche, sulla loro sintesi e reattività; sui metodi per la caratterizzazione e l’analisi dei polimeri organici; sulle principali proprietà meccaniche dei polimeri organici e sulla lavorazione delle materie plastiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente acquisisce la capacità di riconoscere le principali classi di polimeri organici, ne conosce i metodi di sintesi, le principali tecniche di caratterizzazione ed analisi.
Autonomia di giudizio:
Lo studente ha le conoscenze per interpretare le correlazioni proprietà-struttura ed è in grado di prevedere alcune semplici proprietà fisiche e chimiche del polimero sulla base della sua struttura molecolare. E’ inoltre in grado di individuare il metodo di analisi più opportuno per ricavare informazioni su struttura e/o proprietà di un materiale polimerico.
Abilità comunicative:
Attraverso l’esame orale lo studente dimostra di essere in grado di comunicare con il linguaggio scientifico appropriato i concetti appresi.
Capacità di apprendimento:
Lo studente acquisisce la capacità di individuare e accedere a fonti appropriate per effettuare autonomamente un adeguato aggiornamento e proseguire gli studi nel campo della chimica organica delle macromolecole.