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Oggetto:
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MATERIALI POLIMERICI

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Polymeric Materials

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
CHI0059
Docente
Dott. Valentina Brunella (Titolare del corso)
Anno
1° anno, 2° anno
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Lo studente deve possedere delle basi di chimica macromolecolare: struttura chimiche delle unità strutturali dei principali polimeri e temperature caratteristiche dei sistemi polimerici
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Sommario del corso

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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 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,-describe advantages and disadvantages of polymers, -describe the main applications of polymeric materials, -develop 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.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine del corso lo studente sarà in grado di conoscere gli aspetti teorici e pratici delle principali tecniche di indagine per materiali polimerici, conoscerà i principali meccanismi di degradazione e stabilizzazione delle sostanze polimeriche e sarà 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.

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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 (statiche e dinamiche)

 

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 (static and dynamic)

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Modalità di insegnamento

Il corso si articola in 32 ore di lezioni frontali e 16 ore di laboratorio sperimentale e 12 ore di esercitazioni. In particolare, le ore di laboratorio sono divise in due parti: nella prima parte gli studenti caratterizzano polimeri senza additivi con tecniche non strumentali e con FTIR; nella seconda parte gli studenti divisi in gruppi devono caratterizzare e identificare un campione incognito, che può essere un polimero, un copolimero o una miscela con additivi e/o cariche, tramite tecniche strumentali. Ogni gruppo presenta e discute i suoi risultati con una presentazione power point. 

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

The course consists of 32 hours of lectures and 16 hours of experimental laboratory and 12 hours of exercises. More precisely, 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 characterize and 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 group shows and discuss its result with a power point presentation.

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

 

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento prevede una valutazione della presentazione di gruppo sul ampione incognito a fine laboratorio, che viene valutata fino a 5 punti, e un esame orale. 

La prova orale consiste in un colloquio basato su:

- svolgimento e discussione di uno degli esercizi delle esercitazioni svolte in aula, che viene valutato fino a 5 punti
- l'esposizione di argomenti trattati nel corsoe domande utili per valutare il ragionamento dello studente sui problemi reali, che valgono fino a 20 punti.
 

The examination consists of an evaluation of the group talk on the unknown sample at the end of the lab, which is evaluated up to 5 points, and an oral exam.

The oral test consists of an interview about:

- discussion of one of the exercises in classroom exercises, which is evaluated up to 5 points

- exposition of topics covered during the course and useful questions to evaluate student's reasoing capability on a real polymeric problem, whic is evaluated up to 20 points.

 
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Testi consigliati e bibliografia

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
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    06/03/2019 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    30/03/2019 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 26/06/2019 10:59
    Location: https://lmchimica.campusnet.unito.it/robots.html
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