Fondamenti di scienza dei polimeri con laboratorio

L'obiettivo fondamentale di questo corso è fornire allo Studente una chiara visione dei concetti di base della chimica macromolecolare indispensabili per affrontare lo studio di corsi avanzati sui polimeri. Pertanto, nella fase iniziale del corso, si porrà enfasi sulle definizioni relative alla scienza dei polimeri utili per affrontare lo studio di questi materiali.
Lo Studente imparerà a conoscere i meccanismi classici di polimerizzazione che trovano impiego nella sintesi industriale di polimeri, inclusi il meccanismo della polimerizzazione a stadi e delle polimerizzazioni con meccanismo a catena radicalico e ionico ed i meccanismi di polimerizzazione stereospecifici.
Lo Studente apprenderà le caratteristiche dello stato solido amorfo e cristallino dei polimeri, le definizioni delle temperature di transizione tipiche di tali fasi e la dipendenza di queste dai parametri strutturali che contraddistinguono i polimeri.
Lo Studente apprenderà infine i metodi classici di determinazione dei pesi molecolari.
Scopo delle esercitazioni di laboratorio sarà mettere in pratica gli argomenti trattati nella sezione teorica del corso effettuando individualmente esperimenti di sintesi di polimeri mediante diversi tipi di meccanismo, sia a stadi, sia a catena radicalica, sia con meccanismo anionico. Gli Studenti impareranno inoltre le procedure di base per la purificazione dei polimeri, per la loro analisi strutturale e per la determinazione dei loro pesi molecolari.

Alla fine del corso, lo Studente sarà in grado di:
1. Definire i concetti di base ed i termini essenziali per lo studio della scienza dei polimeri.
2. Identificare le classi di monomeri polimerizzabili con i meccanismi sintetici descritti.
3. Descrivere i meccanismi fondamentali utilizzati per la sintesi industriale di polimeri, comprendenti, in particolare, la polimerizzazione a stadi, le polimerizzazioni a catena con meccanismo radicalico, ionico e con inserzione coordinata.
4. Predire l'andamento del grado di polimerizzazione medio in funzione della conversione nei vari processi di polimerizzazione.
5. Conoscere i diversi processi industriali utilizzati per la sintesi di polimeri mediante meccanismo radicalico.
6. Comprendere le differenti caratteristiche dello stato solido amorfo e cristallino dei polimeri e l'influenza delle temperature di transizione tipiche di questi stati sulle proprietà fisiche e la lavorabilità dei polimeri.
7. Predire la temperatura di transizione vetrosa di polimeri conscendo le loro caratteristiche strutturali.
8. Conoscere le tecniche di base di purificazione e di caratterizzazione strutturale dei polimeri.
9. Saper determinare sperimentalmente i pesi molecolari dei polimeri utilizzando la cromatografia SEC.