ID:
SCC0016
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
CHIMICA INDUSTRIALE
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (17/02/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si pone l'obiettivo di fornire allo studente conoscenze specifiche della chimica dei polimeri, della rappresentazione delle macromolecole attraverso strutture chimiche di omopolimeri e copolimeri, oltre a fornire gli strumenti di base per comprendere i meccanismi di produzione delle macromolecole e le correlazioni proprietà-struttura.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di individuare il meccanismo di polimerizzazione idoneo per un dato monomero, descrivere i metodi sperimentali per caratterizzare il peso molecolare e le principali transizioni termiche del polimero ottenuto, correlare le proprietà termiche e meccaniche con la struttura chimica.
Sarà inoltre in grado di comprendere quali additivi sia necessario aggiungere ad un polimero con determinate caratteristiche chimico-fisiche per ottenere un prodotto finito con le proprietà fisico-meccaniche desiderate.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di individuare il meccanismo di polimerizzazione idoneo per un dato monomero, descrivere i metodi sperimentali per caratterizzare il peso molecolare e le principali transizioni termiche del polimero ottenuto, correlare le proprietà termiche e meccaniche con la struttura chimica.
Sarà inoltre in grado di comprendere quali additivi sia necessario aggiungere ad un polimero con determinate caratteristiche chimico-fisiche per ottenere un prodotto finito con le proprietà fisico-meccaniche desiderate.
Prerequisiti
Conoscenze di base acquisite ai corsi di Chimica Generale, Chimica Organica I e Chimica Fisica.
Metodi didattici
Gli obiettivi formativi del corso verranno raggiunti attraverso lezioni frontali per un totale di 48 ore.
Verifica Apprendimento
L'esame è volto a valutare l'apprendimento delle tematiche di base da parte dello studente e la capacità di formulare ragionamenti autonomi cogliendo le connessioni interdisciplinari proprie della materia ed usando un linguaggio scientifico appropriato. L'esame si svolge in forma scritta. Il testo d'esame propone cinque domande aperte. Ad ogni domanda è associato un punteggio in base alla difficoltà. Delle cinque domande, quattro verificheranno la conoscenza acquisita dallo studente, 1 è formulata in maniera da valutare la capacità di applicare le conoscenze acquisite a problemi pratici. L'esame è superato se la media dei voti è sufficiente e se vi è al massimo solo una domanda che presenta votazione insufficiente. La prova dura 180 minuti.
Contenuti
Le macromolecole: definizioni e aspetti generali. Processi di polimerizzazione. Requisiti di polimerizzabilità: funzionalità dei monomeri, materie prime e classificazione dei polimeri. Aspetti generali del ciclo di vita delle macromolecole. (4 ore)
Masse molecolari dei polimeri. Distribuzione delle masse molecolari. Masse molecolari medie in numero e peso. Polidispersità. Metodi di caratterizzazione delle masse molecolari. (2 ore)
Polimerizzazione a stadi, aspetti generali, trattazione cinetica, conversione e grado medio di polimerizzazione. Tipi di reazioni coinvolte e conduzione polimerizzazione di carattere industriale. (4 ore)
Polimerizzazione a catena radicalica e ionica. Aspetti generali, trattazione cinetica completa e polimerizzazioni controllate e viventi. Esempi di processi industriali. (12 ore)
Stereochimica e regiochimica delle macromolecole. La polimerizzazione stereospecifica o di coordinazione. Meccanismi. Catalizzatori di Ziegler-Natta ed evoluzione del processo industriale.
Catalizzatori metallocenici. (8 ore)
Copolimeri. Copolimerizzazioni radicaliche e distribuzione della composizione delle catene. (4 ore)
La temperatura di transizione vetrosa e il modello del volume libero. Metodi per la misura della Tg. (4 ore)
Cristallinità nei polimeri, termodinamica e cinetica del processo di cristallizzazione. Gli elastomeri e la vulcanizzazione. Polimeri cristallini e polimeri amorfi. Termoplastici e termoindurenti. Cenni sulle proprietà meccaniche. Cenni sulla degradabilità delle macromolecole e scelta degli additivi. Processi industriali per la lavorabilità dei polimeri. Esempi di polimeri di uso comune e polimeri altamente tecnologici: caratteristiche, applicazioni e riciclo. Esempi di applicazione dei polimeri per la produzione di materiali compositi (10 ore)
Masse molecolari dei polimeri. Distribuzione delle masse molecolari. Masse molecolari medie in numero e peso. Polidispersità. Metodi di caratterizzazione delle masse molecolari. (2 ore)
Polimerizzazione a stadi, aspetti generali, trattazione cinetica, conversione e grado medio di polimerizzazione. Tipi di reazioni coinvolte e conduzione polimerizzazione di carattere industriale. (4 ore)
Polimerizzazione a catena radicalica e ionica. Aspetti generali, trattazione cinetica completa e polimerizzazioni controllate e viventi. Esempi di processi industriali. (12 ore)
Stereochimica e regiochimica delle macromolecole. La polimerizzazione stereospecifica o di coordinazione. Meccanismi. Catalizzatori di Ziegler-Natta ed evoluzione del processo industriale.
Catalizzatori metallocenici. (8 ore)
Copolimeri. Copolimerizzazioni radicaliche e distribuzione della composizione delle catene. (4 ore)
La temperatura di transizione vetrosa e il modello del volume libero. Metodi per la misura della Tg. (4 ore)
Cristallinità nei polimeri, termodinamica e cinetica del processo di cristallizzazione. Gli elastomeri e la vulcanizzazione. Polimeri cristallini e polimeri amorfi. Termoplastici e termoindurenti. Cenni sulle proprietà meccaniche. Cenni sulla degradabilità delle macromolecole e scelta degli additivi. Processi industriali per la lavorabilità dei polimeri. Esempi di polimeri di uso comune e polimeri altamente tecnologici: caratteristiche, applicazioni e riciclo. Esempi di applicazione dei polimeri per la produzione di materiali compositi (10 ore)
Lingua Insegnamento
italiano
Altre informazioni
L’orario di ricevimento viene concordato tra docente e studente via e-mail. Il docente risponde solo alle e-mail firmate e provenienti dal dominio @uninsubria.it
La e-mail del docente è: carlo.lucarelli@uninsubria.it
La e-mail del docente è: carlo.lucarelli@uninsubria.it
Corsi
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3 anni
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Persone
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Docenti di ruolo di IIa fascia
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