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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2010/2011
Scuola Scuola di Ingegneria dei Processi Industriali
Insegnamento 089462 - POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING
  • 089460 - PRINCIPLES OF POLYMER CHEMISTRY
Docente Turri Stefano
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (347) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ089619 - PRINCIPLES OF POLYMER CHEMISTRY
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 509) - MI (105) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ089619 - PRINCIPLES OF POLYMER CHEMISTRY
Ing Ind - Inf (2 liv.)(ord. 509) - MI (175) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ089619 - PRINCIPLES OF POLYMER CHEMISTRY
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (401) INGEGNERIA BIOMEDICA* AZZZZ089619 - PRINCIPLES OF POLYMER CHEMISTRY
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (421) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ089619 - PRINCIPLES OF POLYMER CHEMISTRY
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (426) MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY* AZZZZ089462 - POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi. Un primo obiettivo del corso è la conoscenza degli aspetti qualitativi e quantitativi delle teoria delle polimerizzazioni, che è alla base dei processi di produzione industriale dei polimeri. Un secondo risultato è la comprensione degli aspetti termodinamici delle soluzioni e miscele di polimeri, che hanno ricadute pratiche nelle tecniche di misurazione del peso molecolare degli stessi, e nello sviluppo di formulazioni polimeriche per usi ingegneristici.

 

Parte 1: Teoria delle polimerizzazioni. Classificazione di monomeri e polireazioni. Polimerizzazioni a stadi, statistica di crescita della catena e distribuzione più probabile dei pesi molecolari. Polimerizzazioni radicaliche a catena, modello cinetico e controllo del peso molecolare. Polimerizzazione cationica e anionica, polimerizzazione vivente e copolimeri a blocchi. Polimerizzazione stereospecifica. Copolimerizzazione statistica, equazione di Lewis-Mayo, diagrammi di composizione. Reticolazione di polimeri e teoria della gelazione, equazione di Carothers e approccio statistico di Flory-Stockmayer. Processi industriali di produzione di polimeri (esempi): policondensazione in massa, processi in sospensione e emulsione.

Parte 2: Soluzioni e miscele di polimeri. Richiami di analisi conformazionale della macromolecola, modelli catena, catena gaussiana. Termodinamica delle soluzioni, soluzioni regolari e teoria di Flory-Huggins. Parametro di solubilità e metodo dei contributi di gruppo. Stato theta e dimensioni non perturbate. Soluzioni diluite e volume escluso, teoria di Di Marzio. Metodi per la misura del peso molecolare: osmometria, fotodiffusiometria, viscosimetria in soluzione diluita, cromatografia a permeazione di gel, ultracentrifugazione. Frazionamento in soluzione. Miscele di polimeri e diagrammi di fase. Teoria di Couchman-Karasz per la stima della miscibilità. Esempi di miscele di polimeri di interesse industriale.

 

 

Part 1: Comprehensive theory of polymerization. Classification of monomers and polyreactions. Step polymerization, statistics of chain growth and most probable distribution of molecular weights. Free radical chain polymerization, kinetic modelling and control of molecular weight. Cationic and anionic polymerization, living polymerization and block copolymers. Stereospecific polymerization. Copolymerization, Lewis-mayo equation, composition diagrams. Polymer crosslinking and theory of gelation, Carothers equation and Flory-Stockmayer statistical approach. Examples of industrial production processes: bulk polycondensations, suspension and emulsion polymerizations.

 Part 2: Polymer solutions and blends. Conformational analysis of polymers, chain models, Gaussian chain (recall). Thermodynamics of solutions, regular solutions and Flory-Huggins theory. Solubility parameter and group contributions method. Theta temperature and unperturbed state. Dilute solutions, excluded volume and Di Marzio theory. Methods of molecular weight measurement: osmometry, light scattering, viscometry, gel permeation chromatography, ultracentrifugation. Solvent fractionation. Polymer blends, phase diagrams. Couchman-Karasz theory for the assessment of miscibility. Examples of polymer blends for engineering applications.


Note Sulla Modalità di valutazione

1 esame scritto finale (teoria e esercizi)

1 written final test (theory and exercises)


Bibliografia

P.C. Painter, M.M. Coleman, Fundamentals of Polymer Science, CRC Press 1997

Dispense e materiale didattico fornito da docente


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
30.0
esercitazione
22.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
4.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Inglese
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese

Note Docente
schedaincarico v. 1.6.6 / 1.6.6
Area Servizi ICT
25/07/2021