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MACROMOLECULAR SCIENCE A + B
ANDREA PUCCI
Academic year2022/23
CourseCHEMISTRY FOR INDUSTRY AND ENVIRONMENT
Code133CC
Credits6
PeriodSemester 1 & 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
SCIENZA DELLE MACROMOLECOLE A + BCHIM/04LEZIONI48
ANDREA PUCCI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completa il corso sarà in grado di dimostrare una solida conoscenza dei metodi di preparazione delle macromolecole e delle loro proprietà strutturali, termiche e meccaniche.

Knowledge

The student who successfully completes the course will be able to demonstrate a solid knowledge of Macromolecular Science comprising: structural analysis, synthetic methods, morphology, structure-property relationships of polymeric materials, thermal and mechanical properties

Modalità di verifica delle conoscenze

Solo mediante l'esame finale

Assessment criteria of knowledge

By means of the final exam only

Capacità

Al termine del corso lo studente sarà in grado di discutere i principali metodi di preparazione dei polimeri e di identificare correttamente la relazione struttura/proprietà al fine di una loro applicazione finale

Skills

At the end of the course, the student will be able to discuss the preparation and main properties/uses of the different classes of polymers

 

Modalità di verifica delle capacità

Alcune lezioni avranno carattere interattivo e allo studente verrà chiesto di sfruttare le conoscenze acquisite per suggerire potenziali materiali per applicazioni specifiche

Assessment criteria of skills

During lessons, the students are asked to interact with the teacher to problem/solving approaches

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire sensibilità alle problematiche relative alla sintesi dei polimeri sulla base delle conoscenze acquisite 

 

Behaviors

The student will be able to manage all the information acquired in order to propose polymer structures with special attention to the structure/properties relationship.

 

Modalità di verifica dei comportamenti

Sarà analizzata la loro padronanza dei fondamenti delle macromolecole in relazione anche alla proprietà di linguaggio acquisita

 

Assessment criteria of behaviors

The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main features of macromolecules using also the appropriate terminology.

 

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Background in chimica organica/inorganica e chimica fisica

 

Prerequisites

Background in organic/inorganic chemistry and in physical chemistry

Indicazioni metodologiche

Esclusivamente attraverso lezioni frontali con ausilio di slide su computer ampiamente discusse anche in modo interattivo con gli studenti. Ogni lezione sarà caricata sulla piattaforma e-learning del corso. La presenza alle lezioni non è obbligatoria ma consigliata.

Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities:

  • attending lectures
  • individual study
  • Bibliography search

Attendance: Advised

Teaching methods:

  • Lectures
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Definizione dei pesi molecolari, grado di polimerizzazione e indice di polidispersità. Metodi per la determinazione dei pesi molecolari (SEC e GPC). Sintesi delle macromolecole: polimerizzazione a stadi ed a catena. La polimerizzazione radicalica: inizio, propagazione, terminazione, trasferimento, cinetica. Copolimerizzazione radicalica: schema cinetico, rapporti di reattività. Equazione di Mayo-Lewis. La polimerizzazione ionica: gli iniziatori, i monomeri, i solventi. La polimerizzazione ionica coordinata, catalizzatori di Ziegler-Natta e meccanismo dei metalloceni. I polimeri amorfi e semicristallini. Tg e Tm. Relazioni struttura-proprietà: parametri molecolari che determinano il valore di Tg per un polimero. La cristallinità nei materiali polimerici: strutture ordinate, celle cristalline, i cristalli lamellari, le sferuliti. Termodinamica di fusione, fattori di entalpia ed entropia. Comportamento viscoelastico dei materiali polimerici. Lavorazione di polimeri: termoplastici, termoindurenti, compositi.

Syllabus

Definition of the molecular weights, degree of polymerization. Polydispersity index. Methods for the determination of molecular weights (SEC and GPC). Synthesis of macromolecules: step-wise and chain polymerizations.The free-radical polymerization: initiation, propagation, termination, transfer, kinetics. Radical copolymerization. Kinetic scheme. Reactivity ratios. Mayo-Lewis equation. The ionic polymerization: the initiators, monomers, solvents. The ionic coordinated polymerization, Ziegler-Natta catalysts and metallocenes mechanism. The amorphous and semi-crystalline polymers. Tg and Tm. Structure-property relationships: molecular parameters that determine the value of Tg for a polymer. The crystallinity in the polymeric materials: ordered structures, crystalline cells, the lamellar crystals, the spherulites. Melting thermodynamics, enthalpy and entropy factors. Viscoelastic behaviour of polymeric materials. Processing of polymers: thermoplastics, thermosets, composites.

Bibliografia e materiale didattico

Fondamenti di scienza dei polimeri / a cura M. Guaita, ... [et al.]
Guaita, Marino ; Associazione italiana di scienza e tecnologia delle macromolecole
Roma : Nuova cultura ; 2006

Polymer chemistry / Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken
Maskos Michael ; Nuyken Oskar ; Koltzenburg Sebastian
Berlin ; 2017

Polymer chemistry / by Timothy P. Lodge and Paul C. Hiemenz
Hiemenz, Paul C ; Lodge, Timothy
Boca Raton etc. : CRC Press ; 2020

Bibliography

Polymer chemistry / Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken
Maskos Michael ; Nuyken Oskar ; Koltzenburg Sebastian
Berlin ; 2017

Polymer chemistry / by Timothy P. Lodge and Paul C. Hiemenz
Hiemenz, Paul C ; Lodge, Timothy
Boca Raton etc. : CRC Press ; 2020

Indicazioni per non frequentanti

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Non-attending students info

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Modalità d'esame

Esame orale sugli argomenti trattati nel programma del corso.

 

Assessment methods

Oral exam: questions on all aspects of the program of the course.

Altri riferimenti web

forniti durante le lezioni e inseriti nella pagina e-learning del corso

Additional web pages

provided during lessons and within the e-learning platform

Updated: 29/07/2022 10:37