TECNOLOGIE DI LAVORAZIONE DEI MATERIALI POLIMERICI
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2019/2020
- Docente
- MARCO SCOPONI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Periodo Didattico
- SSD
- CHIM/05
Obiettivi formativi
- La finalità del corso sono l’apprendimento delle conoscenze specifiche del comportamento termo-meccanico dei materiali polimerici sia allo stato solido che allo stato fuso di omopolimeri, copolimeri e termoindurenti. Le abilità teoriche acquisite durante il corso sono: i) sulla conoscenza del comportamento allo stato solido di materiali polimerici semicristallini, amorfi e termoindurenti, ii) sulle metodologie sperimentali per la determinazione delle transizioni termiche, iii) sulle metodologie sperimentali per la determinazione delle proprietà meccaniche a trazione, flessione, di resistenza all’impatto e di stabilità dimensionale con la temperatura, iv) sulle metodologie sperimentali per determinare il comportamento alla stato fuso con sollecitazioni meccaniche tangenziali e elongazionali, v) sulle tecnologie di lavorazione dei materiali polimerici industriali con estrusori mono e bivite.
Prerequisiti
- La frequenza al corso prevede la conoscenza delle proprietà termiche e viscoelastiche dei polimeri
Contenuti del corso
- -Brevi cenni sulla chimica dei omopolimeri e copolimeri. Proprietà termiche di materiali polimerici e loro e transizioni termiche. Comportamento termomeccanico di polimeri amorfi, semicristallini e termoindurenti. Polimeri termo-indurenti. Determinazione sperimentale delle transizioni termiche con calorimetro differenziale a scansione (DSC).
-Materiali termoindurenti: comportamento termomeccanico, trattamenti termici per le reazioni di reticolazione, cinetiche di reticolazione con DSC. Tecnologie di lavorazione: laminazione, BMC e SMC.
- Elastomeri termoplastici e reticolati: comportamento termomeccanico: modello gaussiano e equazione di Mooney Rivlin. Metodologie sperimentali per la reticolazione di elastomeri industriali.
-comportamento viscoelastico di polimeri allo stato solido e allo stato fuso: creep, rilassamento degli sforzi, principio di equivalenza tempo temperatura e prove dinamico meccaniche. Prove termo-meccaniche a trazione, flessione, stabilità dimensionale con la temperatura (HDT&VICAT), resistenza all’impatto (Izod&Charpy). Alcuni esempi con metodi ISO e ASTM
-Determinazione delle proprietà reologiche di fluidi polimerici: curve di flusso con reometri a capillare e rotazionali. Descrizione del comportamento di fluidi non newtoniani: Determinazione dell’indice di fluidità (MFR) con metodi ISO e ASTM.
-Tecnologie di miscelazione di polimeri: descrizione di estrusori mono- e bi-vite. Portata in funzione della geometria della filiera e delle viti. Determinazione delle condizioni operative per l’estrusore monovite.
Tecnologie di lavorazione di materiali polimerici: Presso-iniezione, Soffiaggio per produzione di bottiglie, Soffiaggio in bolla per produzione film, Estrusione con soffiaggio, Termoformatura e Stampaggio rotazionale. Metodi didattici
- lezioni in aula sui fondamenti del comportamento termo-meccanico e reologico dei polimeri, elastomeri e termoindurenti. Esercitazioni pratiche sulla caratterizzazione termo-meccanica e reologica di materiali polimerici.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Il livello raggiunto con gli obiettivi formativi del corso sarà verificato con una prova d'esame orale, con durata max di 1h, che consiste in tre domande di carattere generale su gli argomenti principali del corso e su esempi e esercizi proposti dal docente.
Testi di riferimento
- a) M. Guaita, F. Ciardelli, F.P. La Mantia, E. Pedemonte "Fondamenti di Scienza dei Polimeri" Pacini, 1998.
b) N.G. McCrum, C.P. Buckely, C.B. Bucknall "Principles of Polymer Engineering", Oxford Sci. Publ. 1999.
c) Dispense del docente.
