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SUSTAINABLE AND DEGRADABLE POLYMERS
PATRIZIA CINELLI
Academic year2021/22
CourseMATERIALS AND NANOTECHNOLOGY
Code739II
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageEnglish

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
SUSTAINABLE AND DEGRADABLE POLYMERSING-IND/22LEZIONI48
PATRIZIA CINELLI unimap
MARIA CRISTINA RIGHETTI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Conoscenze sulle principali definizioni, standard relative ai polimeri sostenibili. Principali classi di polimeri, struttura chimica, sintesi, proprietà, applicazioni, utilizzo, fine vita. 

 

Knowledge

Knowledge on definition of biobased polymers, definition of biodegradation and compost ability. Normatives on biobased and biodegradation of polymers. Standards for composting, and soil degradability. Biobased and biodegradable polymers, production, characteristics, properties, processing, applications, end of life. 

 

Modalità di verifica delle conoscenze

Possibilità di preparare una breve realzione su un polimero a scelta tra quelli afrontati nel corso.

Discussione orale e domande sul programma del corso.

 

Assessment criteria of knowledge

Brief report on a selected material. Oral discussion and  exam with the professor on the full program of the course. 

Capacità

Acquisire conoscenze sulle corrette definizioni e standard ad esse correlati, su polimeri bio-based e su polimeri biodegradabili. Concetti di economia circolare e sostenibilità. 

Skills

Acquire knowledge on correct definition and proper standard on biobased and biodegradable polymers. Concepts of circular economy and sustainability. 

Modalità di verifica delle capacità

Discussione critica sulle proprietà dei polimeri da fonti rinnovabili e dei polimeri biodegradabili. 

Essere capaci di comprendere e progettare le proprietà di un materiale polimerico, selezionare il materiale adatto per una determinata applicazione, considerando gli apsetti dei fondamenti chimici della produzione, lavorazione, modifica e proprietà del materiale, incluso utilizzo, sostenibilità e fine vita. 

Assessment criteria of skills

Critical discussion of properties of biobased and biodegradable materials. Being able to handle the tuning of properties and select the proper polymer for the proper targeted application, considering production, processing, use and end of life options.

Comportamenti

Lo studente acquisirà la capacità di muoversi nell'ambito dei materiali sostenibili conoscendeno le principali tipologie e proprietà, e la loro relazione con i fondamenti chimici del materiale. 

Behaviors

The student will be able to handle sustainable materials knowing the main typesof them and the related properties and their dependance from the polymer chemistry. 

Modalità di verifica dei comportamenti

Colloquio o ricevimento con il docente, domande del docente durante le lezioni. 

Assessment criteria of behaviors

Meeting with the professor, questions during teaching classes. 

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

 

Conoscenze di base sui polimeri, produzione, proprietà fisiche, termiche, morfologiche. 

Prerequisites

Knowledge on polymers, synthesis, physical, thermal and morphological properties. 

Indicazioni metodologiche

Lezioni in presenza , lezioni in stremaing su Team del corso

Teaching methods

Lesson in class, lessons on team. 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

 Conoscenze sulle definizioni di bio-bases, biodegradabile, e compostabile.

Fondamenti chimici sulla formula, struttura, natura chimica dei legami, sintesi e modifiche chimiche nei polimeri biodegradabili e sostenibili.   

Normative e standard su materaili biobased, e biodegradabili, e sulla biodegradazione degradazione dei polimeri. Standards per compostabilità, degradazione in terreno, ed in acqua.

Polimeri da fonti rinnovabili e polimeri biodegradabili, sintesi chimica, caratterisctiche, proprietà, lavorazione, natura chimica degli additivi, fine vita

Valutazione impatto ambientale, metodo Life Cycle Assessment. 

Principi della economia circolare e bio-economia.

principali polimeri biodegradabili o da fonti rinnovabili: Acido polilattico, poli idrossialcanoati, polibutilene adipato-co.tereftalato, polibutilene succinato, policaprolattone, polietilene furanoato, amido, cellulosa, proteine.

Proprietà temriche dei poliesteri,.caloriemtria a scansione differenziale, temperatura di transizione vetrosa, cristallinità, frazioni rigida e amorfa. 

Biocompositi con fibre naturali.  

Syllabus

Definition of biobased polymers, definition of biodegradation and compost ability. Normatives on biobased and biodegradation of polymers. Standards for composting, and soil degradability. Biobased and biodegradable polymers, production, characteristics, properties, processing, applications, end of life. 

Setting a biodegradation test, Life Cycle Assessment.

Principles of Circular economy and bio economy. 

Main biodegradable and biobased polymers; Polylactic acid, polyhydroxyalkanoates, polybutylene adipate-co-terephthalate, polybutylene succonate, polycaprolactone, starch, cellulose, proteins.

Thermal properties of polyesters, differential scanning calorimetry studies, glass transisiont temperature, cristallinity, amorphous and rigid amosphous fractions. 

Biocomposites with natural fibres. 

Bibliografia e materiale didattico

 

Slides del corso, articoli e reviews forniti dal docente. 

Bibliography

Slides of the lessons, papers and reviews provided by the professor. 

Indicazioni per non frequentanti

Leggere le slides e chiedere materiale integrativo al corso (reviews rese disponibili dal docente)

Non-attending students info

Study the slides and the review on biobased and biodegradable polymers made available by the professor.

Modalità d'esame

Breve relazione ed esame orale

Assessment methods

Brief report and oral exam

Updated: 01/08/2021 18:23