Vai al contenuto principale
Oggetto:
Oggetto:

MATERIALI POLIMERICI

Oggetto:

Polymeric Materials

Oggetto:

Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
CHI0059
Docente
Valentina Brunella (Titolare degli insegnamenti)
Anno
1° anno, 2° anno
Periodo
Secondo periodo
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Tipologia unità didattica
corso
Prerequisiti

Lo studente e la studentessa devono possedere delle basi di chimica macromolecolare: strutture chimiche delle unità strutturali dei principali polimeri e temperature caratteristiche dei sistemi polimerici


The student has to possess macromolecular chemistry basis: structural units chemical structures of the main polymers and characteristic temperatures of polymeric systems
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

In accordo con gli obiettivi formativi del Corso di Studi che prevedono una formazione di livello avanzato per l'esercizio di attività volte all'innovazione, l'insegnamento si propone di: fornire le principali relazioni proprietà/ struttura dei sistemi polimerici, descrivere i vantaggi e svantaggi nell'utilizzo dei materiali polimerici, descrivere le principali applicazioni dei materiali polimerici e fornire le basi per interpretare i dati sperimentali ottenuti con diverse tecniche di laboratorio. Inoltre, l'obiettivo è di avvicinare gli studenti e le studentesse al mondo tecnologico ed innovativo dei polimeri.

According to the master course objectives related to advanced level training for the pursuit of activities aimed to innovation , teaching aims are: knowing polymer structure-properties relationship, describing advantages and disadvantages of polymers, describing the main applications of polymeric materials, developing the bases of interpreting experimental data obtained by laboratory techniques. In addition, the goal is to bring students closer to the technological and innovative world of polymers.

 

 

 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento lo studente e la studentessa saranno in grado di conoscere gli aspetti teorici e pratici delle principali tecniche di indagine per materiali polimerici, conosceranno i principali meccanismi di degradazione e stabilizzazione delle sostanze polimeriche e saranno in grado di risolvere semplici problematiche industriali.

 

At the end of the course students are expected to be able to handle the main polymer experimental technique, to deal with the degradation and stabilization processes and to solve simple industrial problems.

 

 

Oggetto:

Programma

Richiamo sulle proprietà fisiche e chimiche dei sistemi polimerici termoplastici e termoindurenti

Principali applicazioni dei polimeri come materiali solidi e come materiali liquidi

Tecniche di caratterizzazione semplice (densità, solubilità, resistenza meccanica, fumi)

Valutazione dei pesi molecolari e loro distribuzioni tramite viscosimetria e cromatografia di esclusione sterica

Transizioni termiche (transizioni vetrose, fusioni e cristallizzazioni)

Degradazione termica e termossidativa e stabilizzazione. Accenni ai processi di riciclo dei materiali polimerici.

Tecniche analitiche di analisi termica (calorimetria differenziale a scansione e termo gravimetria)

Pirolisi GC-MS di sistemi polimerici

Spettroscopia infrarossa e sue applicazioni a polimeri

Microscopia ottica, elettronica (SEM, TEM) e a forza atomica (AFM)

Determinazione delle proprietà meccaniche

 

Survey of chemical and physical properties of main thermoplastic and thermosetting polymer systems.

Main applications of polymers as solid materials and liquid materials

Simple characterizationtechniques  (density, solubility, mechanical strength, smoke)

Molecular weights and their distributions by viscometry and size exclusion chromatography

Thermal transitions (glass transitions, melting and crystallization)

Thermal degradation in presence or not of oxygen and stabilization of the materials. A sketch of the recycling processes of polymeric materials.

Analytical techniques of thermal analysis (differential scanning calorimetry and thermo gravimetry)

Pyrolysis GC-MS of polymeric systems

Infrared spectroscopy and its applications to polymers

Optical microscopy, electronic (SEM, TEM) and atomic force (AFM) microscopy

Mechanical properties of polymeric materials and their determination 

 

Oggetto:

Modalità di insegnamento

L'insegnamento si articola in 32 ore di lezioni con svolgimento in presenza; 16 ore di laboratorio sperimentale in presenza e 12 ore di esercitazioni in presenza. In particolare, le ore di laboratorio sono divise in due parti: nella prima parte in presenza gli studenti e le studentesse caratterizzano polimeri senza additivi con tecniche non strumentali e con FTIR; nella seconda parte gli studenti e le studentesse divisi in gruppi devono identificare un campione incognito, che può essere un polimero, un copolimero o una miscela con additivi e/o cariche, tramite tecniche strumentali. Ogni gruppo di studenti/studentesse produce una presentazione power point sul suo campione incognito da presentare ai compagni e alle compagne l'ultimo giorno di laboratorio. Le ore di esercitazione sono obbligatorie e consistono nella risoluzione di problematiche scientifiche sui polimeri, vengono discusse con l'insegnante in aula e devono essere consegnate su moodle entro 1 settimana.

Sono, inoltre, previsti seminari di esperti e esperte del mondo industriale per avvicinare lo studente e la studentesa alle realtà aziendali.

The course consists of classroom lectures (32 hours), classroom tutorial and exercises (12 hours), lab practice (16 hours)

The following didactic material will be made available to students:

- on moodle 

Lab hours are divided in two parts. In the first ones,  students characterize polymers without additives with simple techniques and FTIR. In the second ones students,  divided into groups have to identify an unknown sample, which may be a polymer, a copolymer or a mixture with additives and/or fillers, using instrumental techniques. At the end each student group shows and discusses its power point presentation.

Exercizes are discussed mandatory in presence and have to be delivered not more than 7 days after  lesson.

Besides, there will be talks by experts from industry to bring students to companies.

 

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento prevede una valutazione delle esercitazioni, una valutazione della presentazione sul campione incognito, che vengono valutati fino a 10 punti, e un esame orale. 

Gli esami saranno tenuti in presenza. La data dell'appello sarà pubblicata nella bacheca esami.

L'esame è basato sull'esposizione di argomenti trattati nell'insegnamento e domande utili per valutare il ragionamento dello studente e della studentessa sui problemi reali ed esso vale fino a 20 punti.


 

Verification of learning includes an assessment of the exercises and a laboratory presentation on unknown samples, which are evaluated up to 10 points, and an oral exam.

Oral inteview will be held in presence. The date of the appeal will be published on the exam board.

The oral exam consists of an interview based on the presentation of topics covered in the course and useful questions to evaluate the student's reasoning on real problems, which are worth up to 20 points.

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

I testi base consigliati per il corso sono:

  • S. Bruchner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia, "Scienza e tecnologia dei materiali polimerici" ed. Edises, Napoli (2002) (cap. 3, 4, 6).
  • M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh, „Metodi spettroscopici nella chimica organica", ed Edises, Napoli (1996)

E' consigliato l'utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni:

  • Hummel, Scholl, "Atlas of Polymer and Plastics Analysis", Carl Hanser Verlag, Vienna (1981)
  • E. A. Turi, "Thermal characterization of polymeric materials" second edition, Academic Press, San Diego (1997)

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse:

http://www.polial.polito.it/cdc/macrog/index.html

The basic texts recommended for the course are:
S. Bruchner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia, "Science and technology of polymeric materials" and. Edises, Naples (2002) (Ch. 3, 4, 6).
M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh, "Spectroscopic methods in organic chemistry", and Edises, Naples (1996)
And 'it recommended the use of the following material for insights and additions:
Hummel, Scholl, "Atlas of Polymer and Plastics Analysis", Carl Hanser Verlag, Vienna (1981)
EA Turi, "Thermal characterization of polymeric materials" second edition, Academic Press, San Diego (1997)

Finally are listed below websites of interest
http://www.polial.polito.it/cdc/macrog/index.html



Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    30/09/2023 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    02/05/2024 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 24/07/2023 12:00
    Location: https://lmchimica.campusnet.unito.it/robots.html
    Non cliccare qui!