Polimeri sintetici e da fonti naturali

Obiettivo del corso è l'introduzione alle conoscenze di base della scienza dei polimeri, siano questi di origine petrolchimica o derivanti da fonti naturali, propedeutiche allo studio di corsi avanzati in questo settore. Il corso è stato suddiviso in tre sezioni, ciascuna con specifici sotto-obiettivi.
Nella prima sezione, dedicata all'introduzione alla scienza dei polimeri, lo studente apprenderà le definizioni e nozioni di base relative alla scienza dei polimeri.
Nella seconda sezione, dedicata ai polimeri sintetici, lo studente apprenderà i meccanismi classici di polimerizzazione che comprendono il meccanismo della polimerizzazione a stadi e delle polimerizzazioni con meccanismo a catena radicalico, ionico e coordinato.
Nella terza sezione, dedicata ai polimeri da fonti naturali, lo studente apprenderà le definizioni e le classificazioni relative ai biopolimeri ed alle bioplastiche. Verranno discusse le principali famiglie di biopolimeri, le loro funzioni in natura e il loro ruolo nello sviluppo tecnologico dell'uomo. Lo studente apprenderà l'influenza dei parametri strutturali dei biopolimeri sulle loro proprietà, sui meccanismi di degradazione e relativi prodotti di degradazione.
Apprenderà inoltre le strategie di modifica chimica dei biopolimeri per la produzione di bioplastiche, processi fermentativi di biomasse e polimerizzazione di monomeri derivanti da fonti rinnovabili; le loro applicazioni, le loro modalità di degradazione chimica, fisica e biologica.

Alla fine del corso, lo studente sarà in grado di:
1. Definire i concetti di base propedeutici allo studio della scienza dei polimeri, compreso il concetto di distribuzione della massa molecolare e la sua determinazione, e le caratteristiche dello stato solido amorfo e cristallino dei polimeri.
2. Descrivere i meccanismi classici utilizzati per la sintesi di polimeri, quali la polimerizzazione a stadi, le polimerizzazioni a catena con meccanismo radicalico, ionico e coordinato e predire l'andamento del grado di polimerizzazione medio in funzione della conversione nei vari processi di polimerizzazione.
3. Classificare i biopolimeri e prevederne proprietà e applicabilità in base alla struttura chimica.
4. Classificare le bioplastiche ed i loro principali settori applicativi.
5. Descrivere i principali metodi di produzione di bioplastiche, che siano esse derivate da fonti fossili o rinnovabili, biodegradabili o non biodegradabili.
6. Descrivere le proprietà delle principali bioplastiche dal punto di vista commerciale e confrontarle con le alternative "classiche" derivate da petrolio.
7. Definire il concetto di relazione "struttura-attività" e imparare a prevedere l'andamento delle proprietà di materiali polimerici in relazione alle loro caratteristiche strutturali.
8. Descrivere i metodi di degradazione chimici, fisici e biologici dei biopolimeri e delle bioplastiche.