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MATERIALI POLIMERICI

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Polymeric Materials

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Anno accademico 2017/2018

Codice dell'attività didattica
CHI0059
Docente
Dott. Valentina Brunella (Titolare del corso)
Anno
1° anno 2° anno
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'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 insegnamento

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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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Modalità di insegnamento

Il corso si articola in 32 ore di lezioni frontali e 16 ore di laboratorio sperimentale e 12 ore di esercitazioni. 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. 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 relazione sulle esercitazioni ed una prova orale sugli argomenti oggetto delle lezioni.
La relazione riguarda l'interpretazione e il commento di spettri FTIR, termogrammi TGA e DSC, pirogrammi e dati viscosimentrici di alcuni materiali polimerici comunemente usati.

La prova orale consiste in un colloquio basato su:
- l'esposizione di argomenti trattati nel corso
- domande utili per valutare il ragionamento dello studente sui problemi reali;

La prova orale viene valutata in trentesimi e farà media con il voto della relazione di laboratorio: in particolare il voto di tale relazione verrà considerato pesato ad 1/3 rispetto alla prova orale.

 

The examination consists of an exercizes report and an oral interview on topics covered. 
The exercizes report deals with the interpretation of FTIR spectra, DSC and TGA thermograms, pyrolises results and viscosimetric data.  the data obtained in the laboratory , and ranked thirty.
The oral test consists of an interview about:
-exposure of topics covered
-questions useful to evaluate student's skills to polymeric problem solving The oral exam is
evaluated thirty and will average with the vote of the report : in particular, the vote of the report will be considered weighed to 1/3 compared to the oral test.

 

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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)

Testi consigliati e bibliografia

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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



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Ultimo aggiornamento: 16/03/2018 16:25
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