Ateneo - UPO

Il corso offre un'introduzione alla chimica e tecnologia dei materiali polimerici di interesse industriale. Vengono trattate le relazioni struttura-proprietà, le principali metodologie di sintesi (poliaddizioni e policondensazioni) e le tecniche di determinazione del peso molecolare (GPC/SEC). Particolare attenzione viene riservata ai temi della sostenibilità e dell'economia circolare, analizzando i polimeri bio-based, i criteri di biodegradabilità e le strategie di riciclo meccanico e chimico delle materie plastiche.

AIM - "Fondamenti di scienza dei polimeri", Pacini Editore SpA.
“Polymer Chemistry” P. Hiemenz, T. Lodge, CRC Press
“Principles of polymerization” G. Odian, Wiley Interscience
Materiale preparato dal docente.

Conoscenza e capacità di comprensione:
Acquisire una solida comprensione delle relazioni fondamentali tra struttura chimica, architettura molecolare e proprietà macroscopiche dei materiali polimerici (stato vetroso, cristallinità, elasticità).
Conoscere i principali meccanismi di sintesi industriale (polimerizzazioni a stadi e a catena), le metodologie moderne di caratterizzazione del peso molecolare (GPC/SEC) e i principi cardine della chimica polimerica sostenibile (polimeri bio-based, biodegradabilità e riciclo).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Saper identificare e classificare i principali materiali polimerici industriali, correlando la struttura chimica alle specifiche prestazioni applicative.
Saper impostare le strategie sintetiche più idonee e valutare le soluzioni tecniche per la valorizzazione a fine vita dei materiali plastici (riciclo meccanico e chimico) o per la transizione verso soluzioni bio-based ed eco-designed.

Autonomia di giudizio:
Sviluppare la capacità di valutare criticamente la sostenibilità ambientale, la circolarità e la fattibilità tecnico-economica di un materiale o di un processo polimerico.
Maturare senso critico nell'esaminare e confrontare le prestazioni di polimeri da fonte fossile, materiali da riciclo e biopolimeri in base alle esigenze industriali e alle normative vigenti.

Abilità comunicative:
Padroneggiare e utilizzare con rigore scientifico il lessico specialistico della chimica macromolecolare, delle tecnologie dei materiali e dell'economia circolare, argomentando con chiarezza le proprie valutazioni tecniche.

Capacità di apprendimento:
Sviluppare l'autonomia necessaria per consultare e interpretare criticamente la letteratura scientifica, le schede tecniche di prodotto, le normative ambientali di settore (es. standard di compostabilità) e la documentazione industriale per un continuo aggiornamento professionale.

Chimica Organica I

Lezioni frontali, esercitazioni e discussioni collegiali in aula.

Durante il corso, al termine di ogni argomento fondamentale, le studentesse e gli studenti saranno collegialmente coinvolti nella soluzione di esercizi e problemi. Alla fine del corso saranno inoltre dedicate due ore alla soluzione di problemi concernenti tutti gli argomenti del corso.

_Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici
dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono
richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo
Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli
Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo:
__https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studentidisabili-e-dsa_

_Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso
contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare
dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame,
in merito agli aspetti didattici._

La verifica dell'apprendimento è volta a valutare il livello di conoscenza degli argomenti del corso, la capacità di applicare tali nozioni alla risoluzione di problemi numerici, l'autonomia di giudizio nelle scelte tecnologiche e la proprietà di linguaggio specialistico.
L'esame si articola in una prova scritta obbligatoria e una prova orale opzionale:

Esame Scritto (Obbligatorio):
La prova consiste in:
1 esercizio numerico, finalizzato a verificare le abilità applicative (es. calcoli su pesi molecolari, cinetica o stechiometria di reazione);
3 domande teoriche a risposta aperta, volte a valutare le conoscenze acquisite e l'autonomia di giudizio tramite la richiesta di confrontare materiali, motivare scelte sintetiche o analizzare processi.

A ciascun quesito/esercizio è attribuito un punteggio specifico; la somma dei punteggi massimi è pari a 33/30 (il raggiungimento di 33 punti comporta l'assegnazione della lode). La prova si intende superata con una votazione minima di 18/30.

Esame Orale (Opzionale):
Accessibile solo a chi ha superato la prova scritta. Consiste nella discussione degli errori commessi nello scritto e in 2 domande teoriche aperte, volte a verificare ulteriormente il senso critico, le abilità comunicativo-espositive e la capacità di rielaborazione autonoma.
La sufficienza viene raggiunta dimostrando conoscenze e abilità di base e un linguaggio adeguato; l’eccellenza viene ottenuta dimostrando spiccato senso critico, solide conoscenze e abilità.

In particolare, la ripartizione dei voti è la seguente:
Insufficiente: 0-17
Mancanza, incompletezza e inadeguata conoscenza degli argomenti contenuti nel programma, utilizzo di lessico non tecnico
Sufficiente: 18-20
Conoscenza sufficiente degli argomenti contenuti nel programma e adeguatezza complessiva del lessico tecnico utilizzato
Adeguato: 21-23
Adeguata conoscenza degli argomenti contenuti nel programma, adeguata capacità di argomentare e di fare collegamenti tra i vari argomenti, utilizzo di lessico tecnico adeguato
Buono: 24-26
Buona conoscenza degli argomenti contenuti nel programma, buona capacità di approfondimento e di critica attraverso l'utilizzo di un lessico tecnico adeguato
Distinto: 27-28
Conoscenza più che buona degli argomenti contenuti nel programma, capacità di approfondimento più che buona, di collegamento tra i vari argomenti, di critica e padronanza del lessico tecnico
Eccellente: 29-30
Ottima conoscenza degli argomenti contenuti nel programma, ottima capacità di approfondimento e collegamento tra i diversi argomenti, nonché critica e padronanza del vocabolario tecnico
Eccellente: 30 e lode
Ottima conoscenza degli argomenti contenuti nel programma, spiccata capacità di approfondimento, di collegamento tra i vari argomenti, di critica e padronanza del lessico tecnico

Modulo 1: Introduzione alla Scienza dei Polimeri e Relazioni Struttura-Proprietà:
Definizioni, nomenclatura e architetture macromolecolari (polimeri lineari, ramificati, reticolati). Stereochimica e morfologia macromolecolare: stato vetroso, transizione vetrosa (Tg), stato cristallino e temperatura di fusione (Tm). Peso molecolare dei polimeri: concetto di peso molecolare medio (Mn, Mw) e dispersità, metodi di determinazione (analisi dei gruppi terminali e Cromatografia a Esclusione Molecolare (GPC/SEC)).Elasticità delle gomme e concetti di reticolazione.
Modulo 2:
Principali Processi di Sintesi e Polimeri Industriali:
Polimerizzazioni a stadi (Policondensazioni): Meccanismo generale. Sintesi, proprietà ed applicazioni dei principali polimeri industriali: poliammidi (Nylon), poliesteri (PET), policarbonati e resine epossidiche.
Polimerizzazioni a catena (Poliaddizioni): Meccanismo radicalico (iniziazione, propagazione, terminazione, trasferimento di catena). Cenni sulle polimerizzazioni ioniche e controllate. Principali polimeri da addizione: poliolefine (PE, PP), polistirene (PS), PVC, PMMA.
Copolimerizzazione: Tipologie di copolimeri (statistici, a blocchi, innesto) ed esempi di interesse industriale (ABS, SBR).
Modulo 3: Polimeri Sostenibili ed Economia Circolare:
Materiali da fonti rinnovabili e biodegradabili: Polimeri bio-based (Bio-PE, Bio-PET vs. PLA e PHA). Concetti di biodegradabilità e compostabilità (normative di riferimento).
Fine vita e Valorizzazione: Riciclo meccanico dei materiali plastici (degrado termomeccanico e compatibilizzazione). Riciclo chimico/feedstock (solvolisi e depolimerizzazione del PET, pirolisi).

Conoscenza e capacità di comprensione:
-Conoscere le relazioni fondamentali tra architettura molecolare, morfologia e proprietà chimico-fisiche dei materiali polimerici (stato vetroso, cristallinità, elasticità).
-Conoscere i principali meccanismi di sintesi industriale (polimerizzazioni a stadi e a catena) e le metodologie di caratterizzazione dei pesi molecolari (GPC/SEC).
-Comprendere i principi della sostenibilità applicata ai polimeri: materiali bio-based, criteri di biodegradabilità e processi di riciclo meccanico e chimico.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
-Saper correlare la struttura chimica di un polimero alle sue proprietà macroscopiche e alle relative applicazioni industriali.
-Saper individuare la strategia sintetica e l'opzione di gestione a fine vita (riciclo o biodegradazione) più idonee in funzione del materiale e dell'applicazione target.

Autonomia di giudizio:
-Sviluppare il senso critico necessario per valutare e confrontare soluzioni sintetiche, materiali da fonte fossile vs. bio-based e opzioni di riciclo, sostenendo discussioni argomentate su criteri tecnici ed ambientali.

Abilità comunicative:
-Padroneggiare e utilizzare con rigore scientifico il lessico specialistico della chimica macromolecolare, delle tecnologie dei materiali e dell'economia circolare.

Capacità di apprendimento:
-Saper consultare e interpretare in modo autonomo la documentazione fornita, la letteratura scientifica, le schede tecniche di prodotto e le normative ambientali di settore.