Corso di chimica dei polimeri

Lezione 1 • Sistemi di Classificazione dei Polimeri

Categorizza i polimeri per origine, struttura e comportamento termico. Fornisce una mappa di classificazione utilizzata durante tutto il corso.

Lezione 2 • Nomenclatura e Notazione dei Polimeri

Insegna le convenzioni di denominazione sistematica e la notazione strutturale per i polimeri comuni. Consente una lettura accurata della letteratura tecnica.

Lezione 3 • Architettura Molecolare

Esamina architetture lineari, ramificate, reticolate e a network. Collega la topologia della catena al comportamento macroscopico del materiale.

Lezione 4 • Strutture e Sequenze dei Copolimeri

Distingue copolimeri random, alternati, a blocchi e a innesto. Introduce come la distribuzione della sequenza controlli le proprietà.

Lezione 1 • Peso Molecolare e Proprietà dei Materiali

Correla il peso molecolare alla resistenza a trazione, alla viscosità del fuso e alla lavorabilità. Fornisce regole di progettazione per selezionare pesi molecolari target.

Lezione 2 • Medie di Peso Molecolare

Definisce il peso molecolare medio numerale, ponderale e z. Stabilisce la base statistica per tutte le analisi di distribuzione.

Lezione 3 • Interpretazione dei Dati GPC

Addestra gli studenti a leggere cromatogrammi, identificare artefatti ed estrarre medie. Direttamente applicabile al controllo di qualità e alla reportistica di ricerca.

Lezione 4 • Tecniche di Misura

Tratta la cromatografia a permeazione di gel, la diffusione della luce e l'osmometria. Gli studenti selezionano i metodi appropriati per dati sistemi polimerici.

Lezione 1 • Cinetica di Copolimerizzazione e Rapporti di Reattività

Applica l'equazione di Mayo-Lewis per prevedere la composizione del copolimero. Gli studenti usano i rapporti di reattività per progettare distribuzioni di sequenza target.

Lezione 2 • Polimerizzazione Ionica e di Coordinazione

Esamina i meccanismi anionico, cationico e di coordinazione Ziegler-Natta. Evidenzia lo stereocontrollo e il carattere vivente nei sistemi ionici.

Lezione 3 • Polimerizzazione a Stadi

Tratta i meccanismi di polimerizzazione a stadi per condensazione e addizione, l'equazione di Carothers e la stechiometria. Spiega perché l'alta conversione è essenziale per un alto peso molecolare.

Lezione 4 • Polimerizzazione Radicalica a Catena

Dettaglia le fasi di iniziazione, propagazione, terminazione e trasferimento di catena. Gli studenti calcolano la velocità di polimerizzazione e la lunghezza cinetica della catena.

Lezione 1 • Soluzioni Concentrate e Leggi di Scala

Applica lo scaling di de Gennes e i concetti di reptazione ai regimi semi-diluito e concentrato. Collega il comportamento in soluzione alla dinamica del fuso.

Lezione 2 • Proprietà di Soluzione Diluita

Tratta le condizioni theta, il secondo coefficiente viriale e il raggio idrodinamico. Collega le misure in soluzione alla determinazione del peso molecolare.

Lezione 3 • Statistica di Catena e Modelli Random Walk

Introduce i concetti di catena liberamente snodata, catena a verme e lunghezza di persistenza. Fornisce la base statistica per tutti i modelli in soluzione e allo stato solido.

Lezione 1 • Polimeri Liquido-Cristallini

Descrive le mesofasi nematica, smectica e colesterica in LCP a catena principale e laterale. Collega il parametro d'ordine all'anisotropia ottica e meccanica.

Lezione 2 • Stato Amorfo e Transizione Vetrosa

Spiega la teoria del volume libero, la temperatura di transizione vetrosa (Tg) e i fattori che la controllano. Stabilisce Tg come parametro chiave di progettazione.

Lezione 3 • Celle Unitarie Cristalline e Diffrazione a Raggi X

Introduce la geometria della cella unitaria, la legge di Bragg e l'analisi WAXS/SAXS. Gli studenti indicizzano i pattern di diffrazione ed estraggono le distanze interplanari.

Lezione 4 • Microseparazione di Fase nei Copolimeri a Blocchi

Spiega l'autoassemblaggio in lamelle, cilindri e sfere guidato da χN. Collega la morfologia alle applicazioni in membrane e nanolitografia.

Lezione 1 • Comportamento Elastico ed Elasticità della Gomma

Tratta l'elasticità Hookeana, la teoria dell'elasticità della gomma e la densità dei filamenti di rete. Spiega l'origine entropica dell'elasticità della gomma.

Lezione 2 • Viscoelasticità e Modelli Meccanici

Introduce i modelli di Maxwell, Kelvin-Voigt e solido lineare standard. Gli studenti prevedono creep e rilassamento degli sforzi dai parametri del modello.

Lezione 3 • Analisi Meccanica Dinamica

Spiega modulo conservativo, modulo dissipativo e tan delta da esperimenti DMA. Identifica transizioni e comportamento di smorzamento al variare della temperatura.

Lezione 4 • Sovrapposizione Tempo-Temperatura

Sviluppa l'equazione WLF e la costruzione della curva maestra. Consente la previsione del comportamento a lungo termine da misure a breve termine.

Lezione 1 • Stampaggio a Iniezione e a Compressione

Tratta le fasi di riempimento, impaccamento e raffreddamento dei cicli di stampaggio a iniezione e a compressione. Gli studenti diagnosticano difetti e ottimizzano il tempo di ciclo.

Lezione 2 • Metodi di Misura Reologica

Introduce la reometria rotazionale, la reometria capillare e la prova dell'indice di fluidità del fuso. Gli studenti selezionano gli strumenti e interpretano le curve di flusso.

Lezione 3 • Fondamenti di Reologia del Fuso

Tratta la viscosità, l'assottigliamento al taglio e le differenze di sforzo normale nei fusi polimerici. Stabilisce i parametri reologici usati in tutte le analisi di processo.

Lezione 4 • Processi di Estrusione

Analizza l'estrusione monovite e bivite, la progettazione della filiera e i profili di pressione del fuso. Collega la geometria della vite alla portata e alla qualità del fuso.

Lezione 1 • Degradazione Idrolitica e Chimica

Esamina l'idrolisi dei legami estere, ammidico e carbonato e la fessurazione indotta da solvente. Guida la selezione dei materiali per ambienti umidi e chimici.

Lezione 2 • Polimeri a Base Biologica e Biodegradabili

Esamina PLA, PHA, polimeri a base di amido e derivati della cellulosa e i loro profili di degradazione. Collega il contenuto a base biologica alle metriche di sostenibilità.

Lezione 3 • Degradazione Termica e Termo-Ossidativa

Analizza la scissione di catena, la depolimerizzazione e i meccanismi ossidativi a temperature elevate. Fornisce la base per la selezione di stabilizzanti termici.

Lezione 4 • Riciclo e Strategie di Economia Circolare

Confronta le vie di riciclo meccanico, chimico e a base di solvente e i loro limiti. Gli studenti valutano le opzioni di fine vita usando quadri di sostenibilità.