Chimica macromolecolare

LEZIONI FRONTALI
1. Introduzione alla scienza dei polimeri Definizioni e classificazioni: polimero, monomero, macromolecole, omopolimero, copolimero. La plastica e la loro rilevanza. Polimeri naturali, sintetici e artificiali. Polimeri inorganici. Classificazione dei polimeri sulla base della struttura chimica di appartenenza. Copolimeri statistici, alternati, a blocco e ad innesto e loro rilevanza. Separazione di fase e morfologie di copolimeri a blocchi contenenti segmenti incompatibili. Isomeria geometrica, configurazioni e conformazioni di polimeri.
2. Peso molecolare e distribuzione dei pesi molecolari dei polimeri: valori medi numerici e ponderati; polidispersità.
3. Polimeri amorfi e cristallini. Definizione di materiali amorfi e cristallini. Specificità dello stato amorfo nei polimeri: stato amorfo stabile e metastabile. Stato cristallino: requisiti per ottenere la cristallinità nei polimeri; polimeri semi-cristallini; morfologia dei cristalli polimerici (lamelle e sferuliti). Stato amorfo: temperatura di transizione vetrosa.
4. Sintesi di polimeri. Policondensazione e poliaddizione. Rilevanza di polimeri dalla polimerizzazione a stadi (nylon e poliesteri). Dipendenza del grado di polimerizzazione dai parametri di reazione in assenza e in presenza di monomeri monofunzionali. Polimerizzazione con meccanismo radicalico: caratteristiche dei monomeri polimerizzabili in questo modo (monomeri vinilici). Caratteristiche generali del processo: reazioni rapide, esotermiche composte da tre fasi fondamentali, iniziazione, propagazione e conclusione. Trasferimento a catena: equazione di Mark-Houwink-Sakurada. Inibizione e reazioni di ritardo. Processi di polimerizzazione radicalica in emulsione e sospensione. Introduzione ai meccanismi di polimerizzazione con intermedi ionici. Introduzione ai meccanismi di polimerizzazione stereospecifica.
5. Determinazione dei pesi molecolari dei polimeri: cromatografia ad esclusione sterica.

MODULO DI LABORATORIO
1. Sintesi di una poliammidoammina lineare mediante polimerizzazione a stadi in soluzione acquosa.
2. Sintesi di poliesametilenmaleato mediante polimerizzazione a stadi in massa.
3. Sintesi di polistirene mediante polimerizzazione con meccanismo radicalico in sospensione.
4. Sintesi di p-clorometilstirene mediante polimerizzazione con meccanismo radicalico in emulsione.
5. Sintesi di polietilmetacrilato mediante polimerizzazione con meccanismo anionico.
6. Determinazione dei pesi molecolari dei polimeri sintetizzati.
7. Analisi IR ed 1H NMR dei polimeri sintetizzati.