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Oggetto:
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CHIMICA DELLE MACROMOLECOLE E DEI PROCESSI COMBUSTIVI

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MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND COMBUSTION PROCESSES

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
MFN0198
Docenti
Prof. Maria Paola Luda (Titolare del corso)
Dott. Valentina Brunella (Titolare del corso)
Corso di studi
Corso di laurea magistrale in Chimica Clinica Forense e dello Sport D.M. 270
Anno
1° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Conoscenza delle basi della chimica macromolecolare, transizioni di fase e temperature caratteristiche dei sistemi polimerici, dei processi di sintesi e di trasformazione dei principali sistemi polimerici
Propedeutico a
Il corso è autoconsistente
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L'insegnamento si propone di:

-fornire le principali relazioni proprietà/struttura dei sistemi polimerici finalizzate ad indagini forensi e dello sport.

- interpretare il comportamento dei materiali polimerici in caso di incendio e descrive i principali sistemi di ritardo alla fiamma.

- descrivere la composizione dei principali prodotti vernicianti, delle fibre tessili e degli adesivi, con finalità deformulative e di indagine forense

-utilizzare le principali metodologie di caratterizzazione dei sistemi polimerici ed interpretarne i risultati, con particolare enfasi su analisi di campioni di dimensioni microscopiche.

teaching objectives:

-knowing polymer structure-properties relationship, aimed to sport and forensic investigation

-understanding fire behavior of polymers and fire retardance actvities

- knowing paint and varnishes composition, adhesives and texile fibers constitution  aimed to deformulation and forensin investigation

-properly using the main polymer characterisation techniques and correctly interpretating their results

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine del corso lo studente sarà in grado di conoscere gli aspetti teorici e pratici delle principali tecniche di indagine per materiali polimerici, conoscerà i principi di base dei processi combustivi e degradativi delle sostanze polimeriche ed i sistemi stabilizzanti e ritardanti di fiamma generalmente utilizzati. Conoscerà inoltre le principali fibre tessili , prodotti vernicianti ed adesivi e le metodiche di indagine a questi applicabili in particolare con finalità di tipo deformulativo-composizionale e funzionale.

At the end of this course students are expected to be able to handle the main polymer experimental techinque, to deal with the teoretical and practical basis of the fire behavior and fire retardance of polymers. Eventually students will know about the main adhesives, texiles, paint and varnish systems, maily focusing on their forensic significance.

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Modalità di insegnamento

lezioni frontali (32 ore), esercitazioni  in classe  (12 ore) e in laboratorio (16 ore).

La presenza alle esercitazioni di laboratorio è obbligatoria e lo studente deve essere presente  almeno il 70% del tempo dedicato a tali attività. Sulle esperienze di laboratorio lo studente redigerà una relazione (da consegnarsi obbligatoriamente entro 3 settimane dalla conclusione del corso o comunque almeno una settimana prima del colloquio orale per il primo appello della sessione estiva

La presenza alle esercitazioni in aula è consigliata.

classroom lectures (32 hours), classroom tutorial and exercises (12 hours), lab practice (16 hours)

partecipation to the lab practice is mandatory ( 70% of the total hours at least). students have to prepare a report to be delivered three weeks after the end of this course (or one week before the exam  in the case of june session)

partecipation to classrooun tutorial is strongly recommended

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in un colloquio orale di circa 30-45 minuti . Verranno valutati:
-  la capacità di sintesi e di esposizione  dello studente,   chiedendo allo studente di esporre a sua scelta uno degli argomenti del corso .

- il raggiungimento delle competenze richieste, in un secondo momento del colloquio su di un argomento a scelta del docente.

-la capacità critica e di organizzare i dati e di fare riferimento a fonti bibliografiche autonome, tramite la discussone delle relazioni di laboratorio .

Ogni parte del colloquio avrà uguale valore ai fini del raggiungimento del voto finale , espresso in /30.

an oral interview during 30-45 min consisting of three parts of the same significance in relation to the final note construction:

-synthesis ability will be tested asking the student to introduce one of the topic freely selected among those of this course

- objectives achievement and understanding will be assessed through  discussion of a second topic selected by the teacher

-critical skills  and data management ability will be assessed  by discuting the lab report

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Programma

lezioni frontali
◦ -Richiamo sulle proprietà fisiche e chimiche dei sistemi polimerici
termoplastici e termoindurenti: densità, transizioni, degradazione termica
e ossidativa Stabilizzazione di sistemi polimerici, metodi di indagine . (6
ore)
-Processi combustivi e ritardo alla fiamma di sistemi polimerici, principali
tecniche di indagine, (4 ore)
◦ -Caratterizzazione di polimeri: Applicazione delle principali tecniche di
indagine: IR, analisi termiche, metodi di pirolisi, misura dei pesi
molecolari(10 ore)
◦ -Fibre tessili. Fibre tessili di origine vegetale, animale, minerale; fibre
tessili artificiali e sintetiche: caratterizzazione (4 ore)
◦ -Prodotti vernicianti. Componenti dei prodotti vernicianti: leganti,
pigmenti, solventi, additivi. descrizione dei principali sistemi in base alla
natura dei leganti:. Caratterizzazione. Adesivi: meccanismi di adesione,
classificazione, caratterizzazione (6 ore)
Nelle ore precedentemente indicate verranno presentati casi pratici di
analisi forense relativi a combustione ed incendi , prodotti vernicianti,
fibre tessili, adesivi, decadimento di proprietà per mancata o erronea
stabilizzazione
Esercitazioni di laboratorio
◦ Riconoscimento di materiali polimerici con tecniche semplici (densità),
comportamento al fuoco e al calore, determinazione dell’infiammabilità di
sistemi polimerici spettroscopia IR in ATR e trasmissione(8 ore)
◦ Applicazioni dell’analisi termica e della pirolisi allo studio di sistemi
vernicianti e fibre tessili ◦ Uso della spettroscopia IR nella chimica
forense(8 ore)
Esercitazioni in aula (12 ore)
◦Metodi di misura dei pesi molecolari
Analisi IR qualitativa e quantitativa
Metodi di pirolisi
Analisi termo gravimetriche e di calorimetria differenziale
◦Degradazione ossidativa e controllo della stabilizzazione in sistemi
polimerici
Metodi di studio del ritardo alla fiamma
◦Presentazione di casi di analisi forense ed individuazione delle tecniche
più idonee per la risoluzione

Theory
◦ Survey of chemical and physical properties of main thermoplastic and
thermosetting polymer systems: density, state transition thermal and
thermo-oxidative degradation Stabilization of polymers and. (6h)
Combustion and fire retardance of polymers and their evaluation (4h)
◦ -Polymer characterization techniques and their application: e: IR,
thermal analysis analytical pyrolysis, molecular weight determination
(10h)
◦ -Textiles: natural fibers artificial fibers and synthetic fibers,
characterization techniques (4h)
◦ Coatings. formulation: solvent, binders, additives. Characterization
Adhesives: adhesion mechanism classifications characterization (6 h)

For most of the these topics some problem-solving and forensic case will
presented and discussed.
Laboratory
◦ Evaluation of polymer density and combustion performance of
polymers for analytical purpose Ir spectroscopy applied to polmers (8h)
◦ Thermal analysis, IR spectroscopy and Pyrolysis for forensic
application (8h)

Classroom exercises (12h)
◦molecular weigh determination
IR qualitative and quantitative
Pyrolysis
Thermal analysis
◦Oxidative Degradation and stabilization
Investigation on fire retardance
◦practical forensis case

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Copia delle diapositive presentate a lezione (richiede la partecipazione alle lezioni); S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici” EdiSES 2001; S. Turri “Vernici. Materiali, tecnologie, proprietà” CEA Editore 2007 ISBN: 8840813845; Hans Georg Helias “An introduction to Plastics” 2nd ed. Wiley WCH Weinheim 2003; Hummel Scholl “ Atlas of Polymer and Plastics analysis” vol 2 part b/I (text) Carl Hanser Verlag Munich, VCH Publisher 1988

slides presented in the classroom lectures. These slide are not self-consistent: full interpretation requires the precence to the lectures.

for recommended books see the italian section



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Ultimo aggiornamento: 09/03/2017 11:46
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