Insegnamento TECNOLOGIA DEI POLIMERI

Corso
Ingegneria dei materiali e dei processi sostenibili
Codice insegnamento
A002468
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Luigi Torre
Docenti
  • Luigi Torre
Ore
  • 120 ore - Luigi Torre
CFU
12
Regolamento
Coorte 2023
Erogato
2023/24
Attività
Caratterizzante
Ambito
Ingegneria dei materiali
Settore
ING-IND/22
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
Italiano
Contenuti
Definizioni,
Polimerizzazione a stadi
Polimerizzazione a catena.
Copolimerizzazione.
Viscoelasticità.
Elasticità delle Gomme.
Reologia e Reometria.
Struttura: Cristallinità, Tg
Caratterizzazione: analisi termica Proprietà meccaniche
Solubilità ed assorbimento dei polimeri.
Lavorazione Riciclo e riutilizzo dei materiali polimerici.
Testi di riferimento
Fondamenti di struttura, proprietà e tecnologia dei polimeri a cura di Enrico Pedemonte http://nuovacultura.it/catalogo/fondamenti-struttura-proprieta-tecnologia-dei-polimeri/
R. J. Young and P.A. Lowel: Indroduction to Polymers. Chapman ed.
F. Rodriguez: “Principles of Polymer Systems” Mc Graw Hill
Obiettivi formativi
Fornire allo Studente conoscenze sui principali aspetti delle caratteristiche, delle proprietà e delle tecnologie dei materiali polimerici. Partendo dalle definizioni e dalle caratteristiche chimico fisiche dei materiali polimerici, verranno studiati i processi di sintesi dei polimeri, le loro proprietà, la caratterizzazione ed il loro comportamento. Infine verranno studiati i principali processi per la produzione ed il riciclo dei manufatti polimerici
Prerequisiti
Scienza e Tecnologia dei Materiali, Chimica Fisica e Metematica
Metodi didattici
Lerzioni Frontali ed Esercitazioni
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto ed Orale, Esonero
Programma esteso
Definizioni, struttura, classificazione: polimeri termoplastici, polimeri termoindurenti, omo e co-polimeri, peso molecolare e distribuzione dei pesi molecolari. Polimeri comuni, tecnopolimeri, biopolimeri, e blends.
Polimerizzazione a stadi: Introduzione, meccanismo di reazione. Teoria di Carothers, teoria di Flory (distribuzione più probabile), cinetica, policondensazione polifunzionale: teoria di Carothers e teoria di Flory sulla gelificazione.
Polimerizzazione a catena: Meccanismo di reazione, cinetica, energia di attivazione, grado di polimerizzazione medio, auto-accelerazione, trasferimento di catena, effetti della temperatura, inibizione e ritardo.
Copolimerizzazione: Classificazione dei copolimeri. Equazione di composizione di un copolimero, grafico fa-Fa. Miscela azeotropica. Determinazione della quantità di monomero non reagito.
Viscoelasticità: Definizioni. Variazione di stress e strain nel tempo. Modello di Maxwell; Modello di Voigt (o Kelvin); Standard Linear Solid. Principio di sovrapposizione di Boltzman, Test meccanico-dinamici. Pendolo di torsione. Dipendenza del comportamento viscoelastico dalla frequenza. Transizioni e strutture polimeriche.
Elasticità delle Gomme, applicazioni energia libera Helmholtz all’elasticità delle Gomme
Reologia e Reometria: comportamento reologico dei polimeri misurazione della viscosità dei fusi polimerici, sovrapposizione tempo temperatura, Eq, WLF
Struttura: Cristalli polimerici. Determinazione della struttura cristallina. Polimeri semicristallini, sferuliti, grado di cristallinità, spessore del cristallo e orientazione, Termodinamica della cristallizzazione e meccanismo molecolare, teoria di Hoffman. Legge di Avrami. Fusione, fattori che influenzano la temperatura di fusione Polimeri amorfi. Teoria del volume libero e transizione vetrosa, Eq. Gordon-Taylor copolimeri. Dipendenza della Tg dalla struttura chimica. Elastomeri
Caratterizzazione: analisi termica: Calorimetria termogravimetria, dilatometria, esempi ed apparecchiature
Proprietà meccaniche:. “Yield “dei polimeri, fenomenologia, necking, Criteri di snervamento con dipendenza dalla pressione. Dipendenza da velocità e temperatura
Solubilità ed assorbimento dei polimeri: Diffusione Fickiana e Case II, criteri di solubilità dei materiali polimerici, parametro di solubilità, teoria di flory Huggings.
Lavorazione:. Processi di produzione dei materiali polimerici, Estrusione e co-estrusione concetti base e funzionamento. Filatura e Filmatura apparecchiature ed esempi di modellazione di processo. Stampaggio ad iniezione principi di funzionamento e principali problematiche.
Riciclo e riutilizzo dei materiali polimerici, problematiche e principali tecniche.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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