Mariaenrica FRIGIONE

Mariaenrica FRIGIONE

Professore II Fascia (Associato)

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22: SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI.

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Centro Ecotekne Pal. O - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7215

Professore Associato SSD ING-IND22

Area di competenza:

Scienza e Tecnologia dei Materiali

Orario di ricevimento

Gli orari di ricevimento studenti sono pubblicati periodicamente sulla pagina e-learning di ciascun corso

(The calendar of meetings with students is published periodically on the e-learning page of each course)

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Curriculum Vitae

Leader of “Materials and Technologies for Constructions and Cultural Heritage - MaTech-CCult” research group, keeping scientific collaborations with Italian and International Universities, Research Centres and Companies.

Visiting Professor at Brno University of Technology (Czech Republic) since 2019.

Secretary of “ICPIC – International Congress of Polymers in Concrete” Association.

Scientific Responsible for University of Salento of the PhD program in collaboration with the University of Al Akhawayn in Ifrane, Morocco.

Co-author of three international patents on organic-inorganic hybrids, the license of two of them was sold to an Italian Company.

Author/co-author of more than 140 papers published on International indexed Journals and of 12 invited book chapters.

Among the top 2% of the most-cited scientists in the world in the rankings released by: Stanford University in 2019 (Top Scientists from Single Year Career 2019 without self-citations) and 2020 (Top Scientists from Career 1996-2020 without self-citations); and by Elsevier in 2022 for the entire Career (until 2021, without self-citations) and for the year 2021 (without self-citations).

Associate Editor for Polymers and Member of the Editorial Board of several indexed international journals.

 

The calendar of meetings with students is published periodically on the e-learning page of each course

(Gli orari di ricevimento studenti sono pubblicati periodicamente sulla pagina e-learning di ciascun corso)

 

Didattica

A.A. 2023/2024

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Docente titolare Mariaenrica FRIGIONE

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

  Ore erogate dal docente Mariaenrica FRIGIONE: 27.0

Anno accademico di erogazione 2023/2024

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso Curriculum materiali

Sede Lecce

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

Year taught 2023/2024

For matriculated on 2023/2024

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter Percorso comune

Location Lecce

A.A. 2022/2023

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Docente titolare Mariaenrica FRIGIONE

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

  Ore erogate dal docente Mariaenrica FRIGIONE: 27.0

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso Curriculum materiali

Sede Lecce

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

Year taught 2022/2023

For matriculated on 2022/2023

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

A.A. 2021/2022

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso Curriculum materiali

Sede Lecce

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

Year taught 2021/2022

For matriculated on 2021/2022

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

A.A. 2020/2021

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso Curriculum materiali

Sede Lecce

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

Year taught 2020/2021

For matriculated on 2020/2021

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

A.A. 2019/2020

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI C.I.

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso Curriculum materiali

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 81.0

Year taught 2019/2020

For matriculated on 2019/2020

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

A.A. 2018/2019

LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 10.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

LABORATORY OF TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATIONS

Degree course DIAGNOSTICS FOR CULTURAL HERITAGE

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 1.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 10.0

Year taught 2018/2019

For matriculated on 2018/2019

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Subject matter PERCORSO COMUNE

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 81.0

Year taught 2018/2019

For matriculated on 2018/2019

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATION

Degree course DIAGNOSTICS FOR CULTURAL HERITAGE

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 42.0

Year taught 2018/2019

For matriculated on 2018/2019

Course year 1

Structure DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Subject matter PERCORSO COMUNE

TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 42.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI BENI CULTURALI

Percorso GENERALE

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LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Docente titolare Mariaenrica FRIGIONE

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

  Ore erogate dal docente Mariaenrica FRIGIONE: 27.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2023/2024

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2024 al 14/06/2024)

Lingua ITALIANO

Percorso Curriculum materiali (A92)

Sede Lecce

Gli studenti devono possedere una conoscenza generale della fisica e della chimica. Inoltre, devono possedere una conoscenza approfondita della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Il corso intende fornire agli studenti conoscenze che riguardano le proprietà di durabilità ed il degrado di diversi materiali (inorganici strutturali e non strutturali, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.), in relazione alla loro composizione ed alle loro caratteristiche nonché alle comuni condizioni di servizio in cui si trova il materiale. Verranno presentati i meccanismi di degrado che hanno luogo nei materiali, in particolare a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi (esempio: presenza e trasporto di acqua/vapore nei materiali). Verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado nei diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. Ampia parte del corso verrà dedicata alle esperienze di laboratorio con la esecuzione di alcune delle prove descritte durante il corso, l’individuazione dei parametri di prova e l’analisi dei risultati. Verrà anche illustrato come deve essere redatto un report di prova, fornendo degli esempi. Gli studenti potranno predisporre, anche in gruppo, i report degli esperimenti effettuati.

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito conoscenze relative alla durabilità dei diversi materiali illustrati ed ai meccanismi di degrado dovuto al trasporto di materia all’interno degli stessi. Inoltre, gli studenti avranno acquisito dimestichezza delle tecniche di caratterizzazione e delle metodologie diagnostiche più comunemente impiegate per quantificare il degrado degli stessi materiali.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Le abilità acquisite consentiranno agli studenti di comprendere i comuni problemi connessi al degrado ed alla durabilità dei materiali. Le competenze acquisite permetteranno agli studenti di identificare le tecniche e le metodologie opportune per analizzare e quantificare il degrado nei diversi materiali, anche in applicazioni reali.

 

Autonomia di giudizio:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito adeguate capacità per raccogliere, organizzare ed analizzare i dati sperimentali forniti dagli strumenti impiegati, ed a formulare giudizi autonomi.

 

Abilità comunicative:

Gli studenti saranno in grado di comunicare, anche attraverso report scritti, i risultati delle analisi effettuate, ad interlocutori specialisti e non.

 

Capacità di apprendimento:

Al termine del corso, ci si aspetta che gli studenti abbiano sviluppato adeguate conoscenze e competenze nel campo della durabilità e del degrado dei materiali, competenze e conoscenze che potranno contribuire al prosieguo del loro percorso di studi magistrali nell’area Industriale con un elevato grado di autonomia.

Il corso consisterà di lezioni teoriche per illustrare i principali meccanismi di degrado in diversi materiali, a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi. Ampia parte del corso si terrà in laboratorio dove verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado in diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. In laboratorio verranno effettuati test su materiali (inorganici strutturali e non strutturali, polimerici, legno, rivestimenti superficiali), anche proposti dagli stessi studenti, in modo da valutare la modifica di alcune proprietà a seguito dei fenomeni che hanno avuto luogo durante il degrado. Agli studenti verrà illustrato come eseguire i test e selezionare i parametri di prova più opportuni, in relazione ai singoli materiali. Verrà, infine, illustrato il modo in cui devono essere raccolti e analizzati i risultati dei test, e come devono essere organizzati e presentati in un report di prova. E' raccomandata la frequenza delle esperienze di laboratorio.

L’esame finale sarà orale. Verrà discusso un report che illustra alcuni degli esperimenti condotti durante le lezioni; il report, che potrà essere frutto di lavori di gruppo, conterrà la descrizione del materiale oggetto dei test, delle tecniche e degli strumenti impiegati nelle analisi, la discussione dei risultati ottenuti, con il confronto con valori di riferimento presenti in letteratura. Allo studente verrà, quindi, chiesto di illustrare i principali meccanismi di degrado che interessano i materiali introdotti a lezione, le tecniche impiegabili per lo studio della loro durabilità, le norme di riferimento e le procedure per condurre i test per ogni tipologia di materiale, le differenze di comportamento dei diversi materiali. Gli studenti verranno valutati in base ai contenuti esposti, alla correttezza del linguaggio ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

Sullo stesso portale VOL sono riportate le date di esame fissate secondo il calendario didattico.

Per ogni informazione e per ricevimento, gli studenti possono consultare il sito https://elearning.unisalento.it/ o scrivere alla Prof.ssa Frigione all'indirizzo

mariaenrica.frigione@unisalento.it

  1. Introduzione al Corso: durabilità e degrado dei materiali, con esempi (inorganici strutturali e non strutturali, materiali polimerici, rivestimenti, legno).
  2. Condizioni di servizio più comuni che influiscono sulla durabilità dei materiali: degrado dovuto alla presenza ed al trasporto di acqua e di altri liquidi.
  3. Tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per studiare il degrado, con illustrazione in laboratorio delle tecniche e delle misure sperimentali, eseguite secondo norme standard.
  4. Test di degrado naturale ed accelerato, con illustrazione delle procedure utilizzate per eseguire i test.
  5. Illustrazione delle principali metodologie di protezione superficiali dei materiali.
  6. Redazione di report relativi ai test eseguiti.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e da altro materiale, resi disponibili agli studenti.

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI (ING-IND/24)
SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

For matriculated on 2023/2024

Year taught 2023/2024

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2024 al 14/06/2024)

Language INGLESE

Subject matter Percorso comune (999)

Location Lecce

Knowledge of disciplines belonging to a Bachelor Degree in Industrial Engineering or Materials Science are required to the Students: Chemistry, Physics and Science and Technology of Materials.

The course aims at providing students a comprehensive knowledge of Science and Technology of (natural or synthetic) polymers: from their synthesis, to their processing procedures and techniques, their macroscopic and microscopic properties and characteristics in both solid and liquid states, their durability, degradation/biodegradation in different environmental conditions, LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials and their final disposal. Specific examples of natural (i.e. wood, bio-based polymers) and technologically advanced polymers, or classes of polymers, will be illustrated. Issues related to sustainability of polymers and the impact of (waste) microplastics/nanoplastics on (marine/soil) environment and on human health will be discussed, presenting case studies of innovative researches aimed at studying, preventing/limiting the pollution due to waste plastics or of polymers employed to aid the environment. Part of the course will be devoted to the characterization methods and techniques for polymers, with related laboratory experiences.

Knowledge and understanding. Students must have a solid background with a broad spectrum of basic knowledge related to science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers:

  • the students must have the basic cognitive tools to think analytically, critically and to correlate information’s needed to analyze, characterize, process, select a polymeric material, identify for it an appropriate recycling route;
  • they must have solid knowledge of science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers;
  • they must be able to find and manage any information required on a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, on textbooks, handbooks, database.

 

Applying knowledge and understanding. After the course the student should be able to:

1) Recognize the main differences, characteristics and features of the different classes of polymers, i.e. (amorphous or semi-crystalline) thermoplastic, crosslinked (thermosetting,elastomers).

2) Select the appropriate technique and processing conditions for a specific (bio-based or synthetic) polymer, or a blend of polymers.

3) Identify the relationship between chemical-physical, microstructural characteristics and macroscopic properties of different polymers (including bio-based ones) belonging to the different classes of polymers.

4) Select a proper polymeric material, or a blend of polymers, for a specific application.

5) Select the proper range of service temperature for a polymer, or a blend of polymers.

6) Identify the proper methods and techniques required to characterize a specific polymer, or a blend of polymers, in relation to the specific final use/application.

7) Analyze the results of an experimental test aimed at characterizing a specific property of a (bio-based, natural or synthetic) polymer/blend of polymers.

8) Distinguish between the degradation and biodegradation processes, the conditions and environments in which they occur, respectively.

9) Propose a method/technique for the recycle of waste polymers in order to prevent them to be landfilled, thus reducing the negative impact of microplastics on environment and human health.

 

Making judgments. Students are guided to learn critically everything that is explained to them in class, to select the more appropriate solution (in terms of a polymer/blend of polymers for a specific application), a method/technique to characterize or process a (bio-based, natural or synthetic) polymer/blend of polymers, a recycling procedure. The students will be also able to justify any choice in comparison with available alternatives, taking into account also the eco-sustainability implications involved in the different choices, according to the principles of the "Circular Economy".

 

Communication. The students must be able to communicate with a varied and composite audience, not culturally homogeneous, in a clear, logical and effective way and with the appropriate terms, using the methodological tools acquired and their scientific knowledge. The course promotes the development of the following skills of the student: ability to expose with the appropriate specialist vocabulary any topic related to science, technology and sustainability of polymers; ability to describe and analyze the proper solution for any specific application/requisite; ability to illustrate the results of an experimental test performed on a polymeric material, ability to discuss on issues related to their disposal with environmental implications.

 

Learning skills. Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of science, technology and sustainability of polymers, and in general, cultural issues related to other similar areas. They should be able to develop and apply independently the knowledge and methods learnt with a view to possible continuation of studies at higher (doctoral) level or in the broader perspective of cultural and professional self-improvement of lifelong learning. Therefore, students should be able to switch to exhibition forms other than the source texts in order to memorize, summarize for themselves and for others, and disseminate scientific knowledge.

The course consists of theory lessons, seminars, laboratory experiences, exercitations, visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible). The theory lessons, carried out by using slides of other didactic material made available to students at least the day before the lesson, are aimed at improving their knowledge and understanding through the illustration of definitions, assumptions, models and methods; students are invited take part to the lesson with autonomy of judgment, by asking questions and presenting examples. The seminars are aimed at giving an insight on some selected (updated every year) topics on science and technology of polymers and on issues related to sustainability and environmental impact of waste plastics, to the use of polymeric materials in different industrial applications. The laboratory experiences are aimed at illustrating the main characterization techniques, testing machines and equipment employed to analyze and characterize polymeric materials. The exercitations in classroom are aimed at illustrating how to analyze, report in a graph/table and critically discuss the results of an experimental test performed on a polymeric material. Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible) are aimed at illustrating the on field application of what the students learn during lessons.

Final (oral) exam:

The student is asked to describe for a specific (bio-based, natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, one or more of the following: synthesis, appropriate processing techniques, main properties and characteristics, characterization measurements and techniques and discussion of relative results, durability feature, biodegradation paths, LCA and environmental impact, recycling alternative methodologies. The student is also asked to supply alternatives for a polymeric material, for a characterization technique or for a technological method taking into account a specific goal (application, characterization, recycling).

In the evaluation of the exam, the following elements will be taken into consideration: the logical route followed by the student in solving the proposed issue; the correctness of the procedure used to address the question and provide a solution; the adequacy of the proposed solution in relation to the competencies that the student is supposed to have acquired; the capacity to make connections among the different topics covered in the course; the use of an appropriate technical language.

Students can find information on the date and time of meeting with students on the website https://elearning.unisalento.it/. Students can also contact her by e-mail: mariaenrica.frigione@unisalento.it.

Students can apply for the exam on Web-VOL system.

Theory Lessons:

1) Polymer's Chemistry. Molecular Structure of polymers. Polymeric solutions: rules for polymer solubility in solvents. Molecular weight and measurements. Gel Permeation Chromatography. Polymerization reactions. Step-growth polymerization. Chain polymerization.

2) Polymer's physics. Classification of polymers with examples. Glassy state of polymers. Characteristic temperatures for polymers. Glass transition temperature. Crystalline state of polymers.

3) Thermal characterization of polymers. Instruments and techniques for thermal analysis of polymers. Properties measured with thermal analysis.

4) Rheology and rheological analysis for polymer characterization. Classification of fluids on the basis of their rheological properties. Viscosity measurements and relative instruments. Rheological instruments employed for characterization of polymers.

5) Mechanical Properties of polymers. Standard tests and instruments for the characterization of the mechanical properties of polymers. Dynamic-mechanical properties.

6) Processing of polymers. Main industrial techniques and instruments for the processing of polymers. Characteristics of final products.

7) Durability and environmental aging of polymers. Chemical Aging. Physical Aging. Weathering. Natural and accelerated aging. Case studies.

8) Degradation and Biodegradation processes: conditions and environments, mechanisms. Biodegradable polymers.

9) Natural polymer (composite): Wood. Definitions, characteristics and properties of composite and nanocomposite materials. Wood structure at different levels of magnitude. Influence of water/moisture content on wood properties. Mechanical properties of wood: standard tests, specimens, instruments and results. Durability of wood.

10) Circular economy concepts applied to polymers. Bio-based polymers and bio-composites: production, properties, applications. Case studies.

11) LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials. Issues related to sustainability of polymers, impact of waste microplastics on the (ground/marine/air) environment and on human health. Issues related to nanoplastics. Case studies.

12) Recycling methodologies for polymers. Advantages and technological limits for each recycling method. Case studies for recycling of thermoplastic, thermosetting and elastomeric polymers.

Laboratory Experiences: Thermal, Mechanical characterization of polymers.

Exercitations: analysis and discussion of the results from (thermal, mechanical) tests performed on different polymers.

Seminars held by experts.

Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible).

L.H. Sperling, 'Introduction to Physical Polymer Science', John Wiley, 2006.

F.W. Billmeyer, 'Textbook of Polymer Science', John Wiley & Sons Inc., 1984.

S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia, “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, Edises, 2007.

U.W. Gedde, 'Polymer Physics', Chapman & Hall, 1996.

F. Rodriquez, 'Principles of Polymer Systems', McGraw Hill, 1989.

A.W. Birley, B. Haworth, J. Batchelor, 'Physics of Plastics', Hanser Publishers, 1992.

J. Mark, K. Ngai, W. Graessley, L. Mandelkern, E. Samulski, J. Koenig, G. Wignall, “Physical Properties of Polymers”, Cambridge University Press.

Slides and other didactic material provided by the teacher.

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS (ING-IND/22)
LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Docente titolare Mariaenrica FRIGIONE

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

  Ore erogate dal docente Mariaenrica FRIGIONE: 27.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2023 al 09/06/2023)

Lingua ITALIANO

Percorso Curriculum materiali (A92)

Sede Lecce

Gli studenti devono possedere una conoscenza generale della fisica e della chimica. Inoltre, devono possedere una conoscenza approfondita della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Il corso intende fornire agli studenti conoscenze che riguardano le proprietà di durabilità ed il degrado di diversi materiali (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.), in relazione alla loro composizione ed alle loro caratteristiche nonché alle comuni condizioni di servizio in cui si trova il materiale. Verranno presentati i meccanismi di degrado che hanno luogo nei materiali, in particolare a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi (esempio: presenza e trasporto di acqua/vapore nei materiali). Verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado nei diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. Ampia parte del corso verrà dedicata alle esperienze di laboratorio con la esecuzione di alcune delle prove descritte durante il corso, l’individuazione dei parametri di prova e l’analisi dei risultati. Verrà anche illustrato come deve essere redatto un report di prova, fornendo degli esempi. Gli studenti potranno predisporre, anche in gruppo, i report degli esperimenti effettuati.

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito conoscenze relative alla durabilità dei diversi materiali illustrati ed ai meccanismi di degrado dovuto al trasporto di materia all’interno degli stessi. Inoltre, gli studenti avranno acquisito dimestichezza delle tecniche di caratterizzazione e delle metodologie diagnostiche più comunemente impiegate per quantificare il degrado degli stessi materiali.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Le abilità acquisite consentiranno agli studenti di comprendere i comuni problemi connessi al degrado ed alla durabilità dei materiali. Le competenze acquisite permetteranno agli studenti di identificare le tecniche e le metodologie opportune per analizzare e quantificare il degrado nei diversi materiali, anche in applicazioni reali.

 

Autonomia di giudizio:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito adeguate capacità per raccogliere, organizzare ed analizzare i dati sperimentali forniti dagli strumenti impiegati, ed a formulare giudizi autonomi.

 

Abilità comunicative:

Gli studenti saranno in grado di comunicare, anche attraverso report scritti, i risultati delle analisi effettuate, ad interlocutori specialisti e non.

 

Capacità di apprendimento:

Al termine del corso, ci si aspetta che gli studenti abbiano sviluppato adeguate conoscenze e competenze nel campo della durabilità e del degrado dei materiali, competenze e conoscenze che potranno contribuire al prosieguo del loro percorso di studi magistrali nell’area Industriale con un elevato grado di autonomia.

Il corso consisterà di lezioni teoriche per illustrare i principali meccanismi di degrado in diversi materiali, a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi. Ampia parte del corso si terrà in laboratorio dove verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado in diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. In laboratorio verranno effettuati test su materiali (lapidei e da costruzione, polimerici, legno, rivestimenti superficiali), anche proposti dagli stessi studenti, in modo da valutare la modifica di alcune proprietà a seguito dei fenomeni che hanno avuto luogo durante il degrado. Agli studenti verrà illustrato come eseguire i test e selezionare i parametri di prova più opportuni, in relazione ai singoli materiali. Verrà, infine, illustrato il modo in cui devono essere raccolti e analizzati i risultati dei test, e come devono essere organizzati e presentati in un report di prova. E' raccomandata la frequenza delle esperienze di laboratorio.

L’esame finale sarà orale. Verrà discusso un report che illustra alcuni degli esperimenti condotti durante le lezioni; il report, che potrà essere frutto di lavori di gruppo, conterrà la descrizione del materiale oggetto dei test, delle tecniche e degli strumenti impiegati nelle analisi, la discussione dei risultati ottenuti, con il confronto con valori di riferimento presenti in letteratura. Allo studente verrà, quindi, chiesto di illustrare i principali meccanismi di degrado che interessano i materiali introdotti a lezione, le tecniche impiegabili per lo studio della loro durabilità, le norme di riferimento e le procedure per condurre i test per ogni tipologia di materiale, le differenze di comportamento dei diversi materiali. Gli studenti verranno valutati in base ai contenuti esposti, alla correttezza del linguaggio ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

Sullo stesso portale VOL sono riportate le date di esame fissate secondo il calendario didattico.

Per ogni informazione e per ricevimento, gli studenti possono scrivere alla Prof.ssa Frigione all'indirizzo

mariaenrica.frigione@unisalento.it

  1. Introduzione al Corso: durabilità e degrado dei materiali, con esempi (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno).
  2. Condizioni di servizio più comuni che influiscono sulla durabilità dei materiali: degrado dovuto alla presenza ed al trasporto di acqua e di altri liquidi.
  3. Tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per studiare il degrado, con illustrazione in laboratorio delle tecniche e delle misure sperimentali, eseguite secondo norme standard.
  4. Test di degrado naturale ed accelerato, con illustrazione delle procedure utilizzate per eseguire i test.
  5. Illustrazione delle principali metodologie di protezione superficiali dei materiali.
  6. Redazione di report relativi ai test eseguiti.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e da altro materiale, resi disponibili agli studenti.

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI (ING-IND/24)
SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

For matriculated on 2022/2023

Year taught 2022/2023

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2023 al 09/06/2023)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Knowledge of disciplines belonging to a Bachelor Degree in Industrial Engineering or Materials Science are required to the Students: Chemistry, Physics and Science and Technology of Materials.

The course aims at providing students a comprehensive knowledge of Science and Technology of (natural or synthetic) polymers: from their synthesis, to their processing procedures and techniques, their macroscopic and microscopic properties and characteristics in both solid and liquid states, their durability, degradation/biodegradation in different environmental conditions, LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials and their final disposal. Specific examples of natural (i.e. wood, bio-based polymers) and technologically advanced polymers, or classes of polymers, will be illustrated. Issues related to sustainability of polymers and the impact of (waste) microplastics/nanoplastics on (marine/soil) environment and on human health will be discussed, presenting case studies of innovative researches aimed at studying, preventing/limiting the pollution due to waste plastics or of polymers employed to aid the environment. Part of the course will be devoted to the characterization methods and techniques for polymers, with related laboratory experiences.

Knowledge and understanding. Students must have a solid background with a broad spectrum of basic knowledge related to science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers:

  • the students must have the basic cognitive tools to think analytically, critically and to correlate information’s needed to analyze, characterize, process, select a polymeric material, identify for it an appropriate recycling route;
  • they must have solid knowledge of science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers;
  • they must be able to find and manage any information required on a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, on textbooks, handbooks, database.

 

Applying knowledge and understanding. After the course the student should be able to:

1) Recognize the main differences, characteristics and features of the three classes of polymers, i.e. thermosetting, thermoplastic and elastomers.

2) Select the appropriate technique and processing conditions for a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers.

3) Identify the relationship between chemical-physical, microstructural characteristics and macroscopic properties of different polymers (including bio-based ones) belonging to the different classes of polymers.

4) Select a proper polymeric material, or a blend of polymers, for a specific application.

5) Select the proper range of service temperature for a polymer, or a blend of polymers.

6) Identify the proper methods and techniques required to characterize a specific polymer, or a blend of polymers, in relation to the specific final use.

7) Analyze the results of an experimental test aimed at characterizing a specific property of a (natural or synthetic) polymer/blend of polymers.

8) Distinguish between the degradation and biodegradation processes, the conditions and environments in which they occur, respectively.

9) Propose a method/technique for the recycle of waste polymers in order to prevent them to be landfilled, thus reducing the negative impact of microplastics on environment and human health.

 

Making judgments. Students are guided to learn critically everything that is explained to them in class, to select the more appropriate solution (in terms of a polymer/blend of polymers for a specific application), a method/technique to characterize or process a polymer/blend of polymers, a recycling procedure. The students will be also able to justify any choice in comparison with available alternatives, taking into account also the eco-sustainability implications involved in the different choices, according to the principles of the "Circular Economy".

 

Communication. The students must be able to communicate with a varied and composite audience, not culturally homogeneous, in a clear, logical and effective way and with the appropriate terms, using the methodological tools acquired and their scientific knowledge. The course promotes the development of the following skills of the student: ability to expose with the appropriate specialist vocabulary any topic related to science, technology and sustainability of polymers; ability to describe and analyze the proper solution for any specific application/requisite; ability to illustrate the results of an experimental test performed on a polymeric material, ability to discuss on issues related to their disposal with environmental implications.

 

Learning skills. Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of science, technology and sustainability of polymers, and in general, cultural issues related to other similar areas. They should be able to develop and apply independently the knowledge and methods learnt with a view to possible continuation of studies at higher (doctoral) level or in the broader perspective of cultural and professional self-improvement of lifelong learning. Therefore, students should be able to switch to exhibition forms other than the source texts in order to memorize, summarize for themselves and for others, and disseminate scientific knowledge.

The course consists of theory lessons, seminars, laboratory experiences, exercitations, visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible). The theory lessons, carried out by using slides of other didactic material made available to students at least the day before the lesson, are aimed at improving their knowledge and understanding through the illustration of definitions, assumptions, models and methods; students are invited take part to the lesson with autonomy of judgment, by asking questions and presenting examples. The seminars are aimed at giving an insight on some selected (updated every year) topics on science and technology of polymers and on issues related to sustainability and environmental impact of waste plastics, to the use of polymeric materials in different industrial applications. The laboratory experiences are aimed at illustrating the main characterization techniques, testing machines and equipment employed to analyze and characterize polymeric materials. The exercitations in classroom are aimed at illustrating how to analyze, report in a graph/table and critically discuss the results of an experimental test performed on a polymeric material. Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible) are aimed at illustrating the on field application of what the students learn during lessons.

Final (oral) exam:

The student is asked to describe for a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, one or more of the following: synthesis, appropriate processing techniques, main properties and characteristics, characterization measurements and techniques and discussion of relative results, durability feature, biodegradation paths, LCA and environmental impact, recycling alternative methodologies. The student is also asked to supply alternatives for a polymeric material, for a characterization technique or for a technological method taking into account a specific goal (application, characterization, recycling).

In the evaluation of the exam, the following elements will be taken into consideration: the logical route followed by the student in solving the proposed issue; the correctness of the procedure used to address the question and provide a solution; the adequacy of the proposed solution in relation to the competencies that the student is supposed to have acquired; the capacity to make connections among the different topics covered in the course; the use of an appropriate technical language.

Prof. Frigione receives students upon appointment. Contact her at the end of each lesson or by e-mail: mariaenrica.frigione@unisalento.it.

The students can apply for the exam on Web-VOL system.

Theory Lessons:

1) Polymer's Chemistry. Molecular Structure of polymers. Polymeric solutions: rules for polymer solubility in solvents. Molecular weight and measurements. Gel Permeation Chromatography. Polymerization reactions. Step-growth polymerization. Chain polymerization.

2) Polymer's physics. Classification of polymers with examples. Glassy state of polymers. Characteristic temperatures for polymers. Glass transition temperature. Crystalline state of polymers.

3) Thermal characterization of polymers. Instruments and techniques for thermal analysis of polymers. Properties measured with thermal analysis.

4) Rheology and rheological analysis for polymer characterization. Classification of fluids on the basis of their rheological properties. Viscosity measurements and relative instruments. Rheological instruments employed for characterization of polymers.

5) Mechanical Properties of polymers. Standard tests and instruments for the characterization of the mechanical properties of polymers. Dynamic-mechanical properties.

6) Processing of polymers. Main industrial techniques and instruments for the processing of polymers. Characteristics of final products.

7) Durability and environmental aging of polymers. Chemical Aging. Physical Aging. Weathering. Natural and accelerated aging. Case studies.

8) Degradation and Biodegradation processes: conditions and environments, mechanisms. Biodegradable polymers.

9) Natural polymer (composite): Wood. Definitions, characteristics and properties of composite and nanocomposite materials. Wood structure at different levels of magnitude. Influence of water/moisture content on wood properties. Mechanical properties of wood: standard tests, specimens, instruments and results. Durability of wood.

10) Circular economy concepts applied to polymers. Bio-based polymers and bio-composites: production, properties, applications. Case studies.

11) LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials. Issues related to sustainability of polymers, impact of waste microplastics on the (ground/marine/air) environment and on human health. Issues related to nanoplastics. Case studies.

12) Recycling methodologies for polymers. Advantages and technological limits for each recycling method. Case studies for recycling of thermoplastic, thermosetting and elastomeric polymers.

Laboratory Experiences: Thermal, Mechanical characterization of polymers.

Exercitations: analysis and discussion of the results from (thermal, mechanical) tests performed on different polymers.

Seminars held by experts.

Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible).

L.H. Sperling, 'Introduction to Physical Polymer Science', John Wiley, 2006.

F.W. Billmeyer, 'Textbook of Polymer Science', John Wiley & Sons Inc., 1984.

S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia, “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, Edises, 2007.

U.W. Gedde, 'Polymer Physics', Chapman & Hall, 1996.

F. Rodriquez, 'Principles of Polymer Systems', McGraw Hill, 1989.

A.W. Birley, B. Haworth, J. Batchelor, 'Physics of Plastics', Hanser Publishers, 1992.

J. Mark, K. Ngai, W. Graessley, L. Mandelkern, E. Samulski, J. Koenig, G. Wignall, “Physical Properties of Polymers”, Cambridge University Press.

Slides and other didactic material provided by the teacher.

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS (ING-IND/22)
LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2022 al 10/06/2022)

Lingua ITALIANO

Percorso Curriculum materiali (A92)

Sede Lecce

Gli studenti devono possedere una conoscenza generale della fisica e della chimica. Inoltre, devono possedere una conoscenza approfondita della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Il corso intende fornire agli studenti conoscenze che riguardano le proprietà di durabilità ed il degrado di diversi materiali (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.), in relazione alla loro composizione ed alle loro caratteristiche nonché alle comuni condizioni di servizio in cui si trova il materiale. Verranno presentati i meccanismi di degrado che hanno luogo nei materiali, in particolare a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi (esempio: presenza e trasporto di acqua/vapore nei materiali). Verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado nei diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. Ampia parte del corso verrà dedicata alle esperienze di laboratorio con la esecuzione di alcune delle prove descritte durante il corso, l’individuazione dei parametri di prova e l’analisi dei risultati. Verrà anche illustrato come deve essere redatto un report di prova, fornendo degli esempi. Gli studenti potranno predisporre, anche in gruppo, i report degli esperimenti effettuati.

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito conoscenze relative alla durabilità dei diversi materiali illustrati ed ai meccanismi di degrado dovuto al trasporto di materia all’interno degli stessi. Inoltre, gli studenti avranno acquisito dimestichezza delle tecniche di caratterizzazione e delle metodologie diagnostiche più comunemente impiegate per quantificare il degrado degli stessi materiali.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Le abilità acquisite consentiranno agli studenti di comprendere i comuni problemi connessi al degrado ed alla durabilità dei materiali. Le competenze acquisite permetteranno agli studenti di identificare le tecniche e le metodologie opportune per analizzare e quantificare il degrado nei diversi materiali, anche in applicazioni reali.

 

Autonomia di giudizio:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito adeguate capacità per raccogliere, organizzare ed analizzare i dati sperimentali forniti dagli strumenti impiegati, ed a formulare giudizi autonomi.

 

Abilità comunicative:

Gli studenti saranno in grado di comunicare, anche attraverso report scritti, i risultati delle analisi effettuate, ad interlocutori specialisti e non.

 

Capacità di apprendimento:

Al termine del corso, ci si aspetta che gli studenti abbiano sviluppato adeguate conoscenze e competenze nel campo della durabilità e del degrado dei materiali, competenze e conoscenze che potranno contribuire al prosieguo del loro percorso di studi magistrali nell’area Industriale con un elevato grado di autonomia.

Il corso consisterà di lezioni teoriche per illustrare i principali meccanismi di degrado in diversi materiali, a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi. Ampia parte del corso si terrà in laboratorio dove verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado in diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. In laboratorio verranno effettuati test su materiali (lapidei e da costruzione, polimerici, legno, rivestimenti superficiali), anche proposti dagli stessi studenti, in modo da valutare la modifica di alcune proprietà a seguito dei fenomeni che hanno avuto luogo durante il degrado. Agli studenti verrà illustrato come eseguire i test e selezionare i parametri di prova più opportuni, in relazione ai singoli materiali. Verrà, infine, illustrato il modo in cui devono essere raccolti e analizzati i risultati dei test, e come devono essere organizzati e presentati in un report di prova. E' raccomandata la frequenza delle esperienze di laboratorio.

L’esame finale sarà orale e consisterà nella esposizione dei principali meccanismi di degrado che interessano i materiali e delle tecniche utili per la loro quantificazione, delle norme di riferimento per condurre i test, delle differenze tra comportamento dei diversi materiali e delle tecniche per lo studio della loro durabilità. Verrà anche discusso un report degli esperimenti condotti durante le lezioni, che potrà essere frutto di lavori di gruppo, con la descrizione delle analisi condotte, delle tecniche e degli strumenti impiegati, la discussione dei risultati ottenuti, con confronto con dati di riferimento presenti in letteratura. Gli studenti verranno valutati in base ai contenuti esposti, alla correttezza del linguaggio ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

Sullo stesso portale VOL sono riportate le date di esame fissate secondo il calendario didattico.

Per ogni informazione e per ricevimento, gli studenti possono scrivere alla Prof.ssa Frigione all'indirizzo

mariaenrica.frigione@unisalento.it

  1. Introduzione al Corso: durabilità e degrado dei materiali, con esempi (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.).
  2. Condizioni di servizio più comuni che influiscono sulla durabilità dei materiali: degrado dovuto alla presenza ed al trasporto di acqua e di altri liquidi.
  3. Tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per studiare il degrado, con illustrazione in laboratorio delle tecniche e delle misure sperimentali, eseguite secondo norme standard.
  4. Test di degrado naturale ed accelerato, con illustrazione delle macchine utilizzate per eseguire i test.
  5. Illustrazione delle principali metodologie di protezione superficiali dei materiali.
  6. Redazione di report relativi ai test eseguiti.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e da altro materiale, resi disponibili agli studenti.

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI (ING-IND/24)
SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

For matriculated on 2021/2022

Year taught 2021/2022

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2022 al 10/06/2022)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Knowledge of disciplines belonging to a Bachelor Degree in Industrial Engineering or Materials Science are required to the Students: Chemistry, Physics and Science and Technology of Materials.

The course aims at providing students a comprehensive knowledge of Science and Technology of (natural or synthetic) polymers: from their synthesis, to their processing procedures and techniques, their macroscopic and microscopic properties and characteristics in both solid and liquid states, their durability, degradation/biodegradation in different environmental conditions, LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials and their final disposal. Specific examples of natural (i.e. wood, bio-based polymers) and technologically advanced polymers, or classes of polymers, will be illustrated. Issues related to sustainability of polymers and the impact of (waste) microplastics on the (ground/marine) environment and on human health will be discussed, presenting case studies of innovative researches aimed at studying, preventing/limiting the pollution due to waste plastics or of polymers employed to aid the environment. Part of the course will be devoted to the characterization methods and techniques for polymers, with related laboratory experiences.

Knowledge and understanding. Students must have a solid background with a broad spectrum of basic knowledge related to science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers:

  • the students must have the basic cognitive tools to think analytically, critically and to correlate information’s needed to analyze, characterize, process, select a polymeric material, identify for it an appropriate recycling route;
  • they must have solid knowledge of science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers;
  • they must be able to find and manage any information required on a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, on textbooks, handbooks, database.

 

Applying knowledge and understanding. After the course the student should be able to:

1) Recognize the main differences, characteristics and features of the three classes of polymers, i.e. thermosetting, thermoplastic and elastomers.

2) Select the appropriate technique and processing conditions for a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers.

3) Identify the relationship between chemical-physical, microstructural characteristics and macroscopic properties of different polymers (including bio-based ones) belonging to the three classes of polymers.

4) Select a proper polymeric material, or a blend of polymers, for a specific application.

5) Select the proper range of service temperature for a polymer, or a blend of polymers.

6) Identify the proper methods and techniques required to characterize a specific polymer, or a blend of polymers, in relation to the specific final use.

7) Analyze the results of an experimental test aimed at characterizing a specific property of a (natural or synthetic) polymer/blend of polymers.

8) Distinguish between the degradation and biodegradation processes, the conditions and environments in which they occur, respectively.

9) Propose a method/technique for the recycle of waste polymers in order to prevent them to be landfilled, thus reducing the negative impact of microplastics on environment and human health.

 

Making judgments. Students are guided to learn critically everything that is explained to them in class, to select the more appropriate solution (of a polymer/blend of polymers, or of a method/technique to characterize, process or recycle procedure) for any specific application/requisite and to analytically justify any choice in comparison with available alternatives, taking into account also the eco-sustainability concepts involved in the different choices, according to the principles of the "Circular Economy".

 

Communication. The students must be able to communicate with a varied and composite audience, not culturally homogeneous, in a clear, logical and effective way and with the appropriate terms, using the methodological tools acquired and their scientific knowledge. The course promotes the development of the following skills of the student: ability to expose with the appropriate specialist vocabulary any topic related to science, technology and sustainability of polymers; ability to describe and analyze the proper solution for any specific application/requisite; ability to illustrate the results of an experimental test performed on a polymeric material, ability to discuss on issues related to their disposal with environmental implications.

 

Learning skills. Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of science, technology and sustainability of polymers, and in general, cultural issues related to other similar areas. They should be able to develop and apply independently the knowledge and methods learnt with a view to possible continuation of studies at higher (doctoral) level or in the broader perspective of cultural and professional self-improvement of lifelong learning. Therefore, students should be able to switch to exhibition forms other than the source texts in order to memorize, summarize for themselves and for others, and disseminate scientific knowledge.

The course consists of theory lessons, seminars, laboratory experiences, exercitations, visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible). The theory lessons, carried out by using slides of other didactic material made available to students at least the day before the lesson, are aimed at improving their knowledge and understanding through the illustration of definitions, assumptions, models and methods; students are invited take part to the lesson with autonomy of judgment, by asking questions and presenting examples. The seminars are aimed at giving an insight on some selected (updated every year) topics on science and technology of polymers and on issues related to sustainability and environmental impact of waste plastics, to the use of polymeric materials in different industrial applications. The laboratory experiences are aimed at illustrating the main characterization techniques, testing machines and equipment employed to analyze and characterize polymeric materials. The exercitations in classroom are aimed at illustrating how to analyze, report in a graph/table and critically discuss the results of an experimental test performed on a polymeric material. Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible) are aimed at illustrating the on field application of what the students learn during lessons.

Final (oral) exam:

The student is asked to describe for a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, one or more of the following: synthesis, appropriate processing techniques, main properties and characteristics, characterization measurements and techniques and discussion of relative results, durability feature, biodegradation paths, LCA and environmental impact, recycling alternative methodologies. The student is also asked to supply alternatives for a polymeric material, for a characterization technique or for a technological method taking into account a specific goal (application, characterization, recycling).

In the evaluation of the exam, the following elements will be taken into consideration: the logical route followed by the student in solving the proposed issue; the correctness of the procedure used to address the question and provide a solution; the adequacy of the proposed solution in relation to the competencies that the student is supposed to have acquired; the capacity to make connections among the different topics covered in the course; the use of an appropriate technical language.

Prof. Frigione receives students upon appointment. Contact her at the end of each lesson or by e-mail: mariaenrica.frigione@unisalento.it.

The students can apply for the exam on Web-VOL system.

Theory Lessons:

1) Polymer's Chemistry. Molecular Structure of polymers. Polymeric solutions: rules for polymer solubility in solvents. Molecular weight and measurements. Gel Permeation Chromatography. Polymerization reactions. Step-growth polymerization. Chain polymerization.

2) Polymer's physics. Classification of polymers with examples. Glassy state of polymers. Characteristic temperatures for polymers. Glass transition temperature. Crystalline state of polymers.

3) Thermal characterization of polymers. Instruments and techniques for thermal analysis of polymers. Properties measured with thermal analysis.

4) Rheology and rheological analysis for polymer characterization. Classification of fluids on the basis of their rheological properties. Viscosity measurements and relative instruments. Rheological instruments employed for characterization of polymers.

5) Mechanical Properties of polymers. Standard tests and instruments for the characterization of the mechanical properties of polymers. Dynamic-mechanical properties.

6) Processing of polymers. Main industrial techniques and instruments for the processing of polymers. Characteristics of final products.

7) Durability and environmental aging of polymers. Chemical Aging. Physical Aging. Weathering. Natural and accelerated aging. Case studies.

8) Degradation and Biodegradation processes: conditions and environments, mechanisms. Biodegradable polymers.

9) Natural polymer (composite): Wood. Definitions, characteristics and properties of composite and nanocomposite materials. Wood structure at different levels of magnitude. Influence of water/moisture content on wood properties. Mechanical properties of wood: standard tests, specimens, instruments and results. Durability of wood.

10) Circular economy concepts applied to polymers. Bio-based polymers and bio-composites: production, properties, applications. Case studies.

11) LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials. Issues related to sustainability of polymers, impact of waste microplastics on the (ground/marine/air) environment and on human health. Issues related to nanoplastics. Case studies.

12) Recycling methodologies for polymers. Advantages and technological limits for each recycling method. Case studies for recycling of thermoplastic, thermosetting and elastomeric polymers.

Laboratory Experiences: Thermal, Mechanical characterization of polymers. Scanning Electric Microscopy (SEM) to analyze Polymers and Wood.

Exercitations: analysis and discussion of the results from (thermal, mechanical) tests performed on different polymers.

Seminars held by experts.

Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible).

L.H. Sperling, 'Introduction to Physical Polymer Science', John Wiley, 2006.

F.W. Billmeyer, 'Textbook of Polymer Science', John Wiley & Sons Inc., 1984.

S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia, “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, Edises, 2007.

U.W. Gedde, 'Polymer Physics', Chapman & Hall, 1996.

F. Rodriquez, 'Principles of Polymer Systems', McGraw Hill, 1989.

A.W. Birley, B. Haworth, J. Batchelor, 'Physics of Plastics', Hanser Publishers, 1992.

J. Mark, K. Ngai, W. Graessley, L. Mandelkern, E. Samulski, J. Koenig, G. Wignall, “Physical Properties of Polymers”, Cambridge University Press.

Slides and other didactic material provided by the teacher.

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS (ING-IND/22)
LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2021 al 11/06/2021)

Lingua ITALIANO

Percorso Curriculum materiali (A92)

Sede Lecce

Gli studenti devono possedere una conoscenza generale della fisica e della chimica. Inoltre, devono possedere una conoscenza approfondita della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Il corso intende fornire agli studenti conoscenze che riguardano le proprietà di durabilità ed il degrado di diversi materiali (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.), in relazione alla loro composizione ed alle loro caratteristiche nonché alle comuni condizioni di servizio in cui si trova il materiale. Verranno presentati i meccanismi di degrado che hanno luogo nei materiali, in particolare a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi (esempio: presenza e trasporto di acqua/vapore nei materiali). Verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado nei diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. Ampia parte del corso verrà dedicata alle esperienze di laboratorio con la esecuzione di alcune delle prove descritte durante il corso, l’individuazione dei parametri di prova e l’analisi dei risultati. Verrà anche illustrato come deve essere redatto un report di prova, fornendo degli esempi. Gli studenti potranno predisporre, anche in gruppo, i report degli esperimenti effettuati.

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito conoscenze relative alla durabilità dei diversi materiali illustrati ed ai meccanismi di degrado dovuto al trasporto di materia all’interno degli stessi. Inoltre, gli studenti avranno acquisito dimestichezza delle tecniche di caratterizzazione e delle metodologie diagnostiche più comunemente impiegate per quantificare il degrado degli stessi materiali.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Le abilità acquisite consentiranno agli studenti di comprendere i comuni problemi connessi al degrado ed alla durabilità dei materiali. Le competenze acquisite permetteranno agli studenti di identificare le tecniche e le metodologie opportune per analizzare e quantificare il degrado nei diversi materiali, anche in applicazioni reali.

 

Autonomia di giudizio:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito adeguate capacità per raccogliere, organizzare ed analizzare i dati sperimentali forniti dagli strumenti impiegati, ed a formulare giudizi autonomi.

 

Abilità comunicative:

Gli studenti saranno in grado di comunicare, anche attraverso report scritti, i risultati delle analisi effettuate, ad interlocutori specialisti e non.

 

Capacità di apprendimento:

Al termine del corso, ci si aspetta che gli studenti abbiano sviluppato adeguate conoscenze e competenze nel campo della durabilità e del degrado dei materiali, competenze e conoscenze che potranno contribuire al prosieguo del loro percorso di studi magistrali nell’area Industriale con un elevato grado di autonomia.

Il corso consisterà di lezioni teoriche per illustrare i principali meccanismi di degrado in diversi materiali, a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi. Ampia parte del corso si terrà in laboratorio dove verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura della durabilità e del degrado in diversi materiali e per effettuare le analisi delle proprietà di trasporto che influenzano la durabilità degli stessi materiali. In laboratorio verranno effettuati test su materiali sia nuovi che degradati, anche proposti dagli stessi studenti, in modo da valutare la modifica di alcune proprietà a seguito dei fenomeni che hanno avuto luogo durante il degrado. Agli studenti verrà illustrato come eseguire i test e selezionare i parametri di prova più opportuni, in relazione ai singoli materiali. Verrà, infine, illustrato il modo in cui devono essere raccolti e analizzati i risultati dei test, e come devono essere organizzati e presentati in un report di prova.

L’esame finale sarà orale e consisterà nella esposizione dei principali meccanismi di degrado che interessano i materiali e delle tecniche utili per la loro quantificazione. Verrà anche discusso un report degli esperimenti condotti durante le lezioni, che potrà essere frutto di lavori di gruppo, con la descrizione delle analisi condotte e dei risultati ottenuti, delle tecniche e degli strumenti impiegati. Gli studenti verranno valutati in base ai contenuti esposti, alla correttezza del linguaggio ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

Sullo stesso portale VOL sono riportate le date di esame fissate secondo il calendario didattico.

Per ogni informazione e per ricevimento, gli studenti possono scrivere alla Prof.ssa Frigione all'indirizzo

mariaenrica.frigione@unisalento.it

  1. Introduzione al Corso: durabilità e degrado dei materiali, con esempi (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.).
  2. Condizioni di servizio più comuni che influiscono sulla durabilità dei materiali: degrado dovuto alla presenza ed al trasporto di acqua e di altri liquidi.
  3. Tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per studiare il degrado, con illustrazione in laboratorio delle tecniche.
  4. Test di degrado naturale ed accelerato, con illustrazione delle macchine utilizzate per eseguire i test.
  5. Illustrazione in laboratorio delle principali metodologie di protezione per i materiali.
  6. Redazione di report relativi ai test eseguiti.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e distribuite agli studenti.

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI (ING-IND/24)
SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 12.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 108.0

For matriculated on 2020/2021

Year taught 2020/2021

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2021 al 11/06/2021)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Knowledge of disciplines belonging to a Bachelor Degree in Industrial Engineering or Materials Science are required to the Students: Chemistry, Physics and Science and Technology of Materials.

The course aims at providing students a comprehensive knowledge of Science and Technology of (natural or synthetic) polymers: from their synthesis, to their processing procedures and techniques, their macroscopic and microscopic properties and characteristics in both solid and liquid states, their durability, degradation/biodegradation in different environmental conditions, LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials and their final disposal. Specific examples of natural (i.e. wood, bio-based polymers) and technologically advanced polymers, or classes of polymers, will be illustrated. Issues related to sustainability of polymers and the impact of waste plastic on the (ground/marine) environment will be discussed, presenting case studies of innovative researches aimed at studying, preventing/limiting the pollution due to waste plastics or of polymers employed to aid the environment. Part of the course will be devoted to the characterization methods and techniques for polymers, with related laboratory experiences.

Knowledge and understanding. Students must have a solid background with a broad spectrum of basic knowledge related to science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers:

  • the students must have the basic cognitive tools to think analytically, critically and to correlate information’s needed to analyze, characterize, process, select a polymeric material, identify for it an appropriate recycling route;
  • they must have solid knowledge of science, technology and sustainability of (natural or synthetic) polymers;
  • they must be able to find and manage any information required on a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, on textbooks, handbooks, database.

 

Applying knowledge and understanding. After the course the student should be able to:

1) Recognize the main differences, characteristics and features of the three classes of polymers, i.e. thermosetting, thermoplastic and elastomers.

2) Select the appropriate technique and processing conditions for a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers.

3) Identify the relationship between chemical-physical, microstructural characteristics and macroscopic properties of different polymers (including bio-based ones) belonging to the three classes of polymers.

4) Select a proper polymeric material, or a blend of polymers, for a specific application.

5) Select the proper range of service temperature for a polymer, or a blend of polymers.

6) Identify the proper methods and techniques required to characterize a specific polymer, or a blend of polymers, in relation to the specific final use.

7)  Analyze the results of an experimental test aimed at characterizing a specific property of a (natural or synthetic) polymer/blend of polymers.

8) Distinguish between the degradation and biodegradation processes, the conditions and environments in which they occur, respectively.

9) Propose a method/technique for the recycle of waste polymers in order to prevent them to be landfilled.

 

Making judgments. Students are guided to learn critically everything that is explained to them in class, to select the more appropriate solution (of a polymer/blend of polymers, or of a method/technique to characterize, process or recycle procedure) for any specific application/requisite and to analytically justify any choice in comparison with available alternatives, taking into account also the eco-sustainability concepts involved in the different choices.

 

Communication. The students must be able to communicate with a varied and composite audience, not culturally homogeneous, in a clear, logical and effective way and with the appropriate terms, using the methodological tools acquired and their scientific knowledge. The course promotes the development of the following skills of the student: ability to expose with the appropriate specialist vocabulary any topic related to science, technology and sustainability of polymers; ability to describe and analyze the proper solution for any specific application/requisite; ability to illustrate the results of an experimental test performed on a polymeric material, ability to discuss on issues related to their disposal with environmental implications.

 

Learning skills. Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of science, technology and sustainability of polymers, and in general, cultural issues related to other similar areas. They should be able to develop and apply independently the knowledge and methods learnt with a view to possible continuation of studies at higher (doctoral) level or in the broader perspective of cultural and professional self-improvement of lifelong learning. Therefore, students should be able to switch to exhibition forms other than the source texts in order to memorize, summarize for themselves and for others, and disseminate scientific knowledge.

The course consists of theory lessons, seminars, laboratory experiences, exercitations, visits to industrial plants and/or research laboratories. The theory lessons, carried out by using slides of other didactic material made available to students, always the day before (at least) of the lesson, are aimed at improving their knowledge and understanding through the illustration of definitions, assumptions, models and methods; students are invited take part to the lesson with autonomy of judgment, by asking questions and presenting examples. The seminars are aimed at giving an insight on some selected (updated every year) topics on science and technology of polymers and on issues related to sustainability and environmental impact of waste plastics. The laboratory experiences are aimed at illustrating the main characterization techniques, testing machines and equipment employed to analyze and characterize polymeric materials. The exercitations in classroom are aimed at illustrating how to analyze, report in a graph/table and critically discuss the results of an experimental test performed on a polymeric material. Visits to industrial plants and/or research laboratories are aimed at illustrating the on field application of what the students learn during lessons.

Final (oral) exam:

The student is asked to describe for a specific (natural or synthetic) polymer, or a blend of polymers, one or more of the following: synthesis, appropriate processing techniques, main properties and characteristics, characterization measurements and techniques and discussion of relative results, durability feature, biodegradation paths, LCA and environmental impact, recycling alternative methodologies. The student is also asked to supply alternatives for a polymeric material, for a characterization technique or for a technological method taking into account a specific goal (application, characterization, recycling).

In the evaluation of the exam, the following elements will be taken into consideration: the logical route followed by the student in solving the proposed issue; the correctness of the procedure used to address the question and provide a solution; the adequacy of the proposed solution in relation to the competencies that the student is supposed to have acquired; the capacity to make connections among the different topics covered in the course; the use of an appropriate technical language.

Prof. Frigione receives students upon appointment. Contact her at the end of each lesson or by e-mail: mariaenrica.frigione@unisalento.it.

The students can apply for the exam on Web-VOL system.

Theory Lessons:

1) Polymer's Chemistry. Molecular Structure of polymers. Polymeric solutions: rules for polymer solubility in solvents. Molecular weight and measurements. Gel Permeation Chromatography. Polymerization reactions. Step-growth polymerization. Chain polymerization.

2) Polymer's physics. Classification of polymers with examples. Glassy state of polymers. Characteristic temperatures for polymers. Glass transition temperature. Crystalline state of polymers.

3) Thermal characterization of polymers. Instruments and techniques for thermal analysis of polymers. Properties measured with thermal analysis.

4) Rheology and rheological analysis for polymer characterization. Classification of fluids on the basis of their rheological properties. Viscosity measurements and relative instruments. Rheological instruments employed for characterization of polymers.

5) Mechanical Properties of polymers. Standard tests and instruments for the characterization of the mechanical properties of polymers. Dynamic-mechanical properties.

6) Processing of polymers. Main industrial techniques and instruments for the processing of polymers. Characteristics of final products.

7) Durability and environmental aging of polymers. Chemical Aging. Physical Aging. Weathering. Natural and accelerated aging. Case studies.

8) Degradation and Biodegradation processes: conditions and environments, mechanisms. Biodegradable polymers.

9) Natural polymer (composite): Wood. Definitions, characteristics and properties of composite and nanocomposite materials. Wood structure at different levels of magnitude. Influence of water/moisture content on wood properties. Mechanical properties of wood: standard tests, specimens, instruments and results. Durability of wood.

10) Circular economy concepts applied to polymers. Bio-based polymers and bio-composites: production, properties, applications. Case studies.

11) LCA (Lyfe Cycle Assessment) techniques applied to polymeric materials. Issues related to sustainability of polymers, impact of waste plastic on the (ground/marine) environment. Case studies.

12) Recycling methodologies for polymers. Advantages and technological limits for each recycling method. Case studies for recycling of thermoplastic, thermosetting and elastomeric polymers.

13) Case studies of polymers employed to aid the environment.

Laboratory Experiences: Thermal, Mechanical characterization of polymers. Scanning Electric Microscopy (SEM) to analyze Polymers and Wood.

Exercitations: analysis and discussion of the results from (thermal, mechanical) tests performed on different polymers.

Seminars held by experts.

Visits to industrial plants and/or research laboratories (when possible).

L.H. Sperling, 'Introduction to Physical Polymer Science', John Wiley, 2006.

F.W. Billmeyer, 'Textbook of Polymer Science', John Wiley & Sons Inc., 1984.

S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia, “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, Edises, 2007.

U.W. Gedde, 'Polymer Physics', Chapman & Hall, 1996.

F. Rodriquez, 'Principles of Polymer Systems', McGraw Hill, 1989.

A.W. Birley, B. Haworth, J. Batchelor, 'Physics of Plastics', Hanser Publishers, 1992.

J. Mark, K. Ngai, W. Graessley, L. Mandelkern, E. Samulski, J. Koenig, G. Wignall, “Physical Properties of Polymers”, Cambridge University Press.

Slides and other didactic material provided by the teacher.

SCIENCE,TECHNOLOGY AND SUSTAINABILITY OF POLYMERS (ING-IND/22)
LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI C.I.

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 3

Lingua ITALIANO

Percorso Curriculum materiali (A92)

Gli studenti devono possedere una conoscenza generale della fisica e della chimica. Inoltre, devono possedere una conoscenza approfondita della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Il corso intende fornire agli studenti conoscenze che riguardano le proprietà di durabilità ed il degrado di diversi materiali (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.), in relazione alla loro composizione ed alle loro caratteristiche nonché alle comuni condizioni di servizio in cui il materiale si può trovare ad operare. Verranno presentati i meccanismi con cui i materiali degradano, in particolare a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi (esempio: presenza e trasporto di acqua/vapore nei materiali). Verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura del degrado nei diversi materiali e per l’analisi delle proprietà legate al trasporto di materia che influenzano la durabilità degli stessi materiali. Ampia parte del corso verrà dedicata alle esperienze di laboratorio con la esecuzione delle prove descritte durante il corso, l’individuazione dei parametri di prova e l’analisi dei risultati. Verrà anche illustrato come deve essere redatto un report di prova, fornendo degli esempi e redigendo insieme agli studenti dei report degli esperimenti effettuati.

Conoscenza e capacità di comprensione:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito conoscenze relative alla durabilità dei diversi materiali illustrati ed ai meccanismi di degrado dovuto al trasporto di materia all’interno degli stessi. Inoltre, gli studenti avranno acquisito dimestichezza delle tecniche di caratterizzazione e delle metodologie diagnostiche più comunemente impiegate per quantificare il degrado degli stessi materiali.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Le abilità acquisite consentiranno agli studenti di comprendere i comuni problemi connessi al degrado ed alla durabilità dei materiali. Le competenze acquisite permetteranno agli studenti di identificare le tecniche e le metodologie opportune per analizzare e quantificare il degrado nei diversi materiali, anche in applicazioni reali.

 

Autonomia di giudizio:

Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito adeguate capacità per raccogliere, organizzare ed analizzare i dati sperimentali forniti dagli strumenti impiegati, ed a formulare giudizi autonomi.

 

Abilità comunicative:

Gli studenti saranno in grado di comunicare, anche attraverso report scritti, i risultati delle analisi effettuate, ad interlocutori specialisti e non.

 

Capacità di apprendimento:

Al termine del corso, ci si aspetta che gli studenti abbiano sviluppato adeguate conoscenze e competenze nel campo della durabilità e del degrado dei materiali, competenze e conoscenze che potranno contribuire al prosieguo del loro percorso di studi magistrali nell’area Industriale con un elevato grado di autonomia.

Il corso consisterà di lezioni teoriche per illustrare i principali meccanismi di degrado in diversi materiali, in particolare a causa del trasporto di materia all’interno degli stessi. Ampia parte del corso verrà effettuata in laboratorio dove verranno illustrate metodologie e tecniche per la misura del degrado in diversi materiali e per l’analisi delle loro proprietà legate al trasporto di materia. In laboratorio verranno effettuati test su materiali sia nuovi che degradati, anche proposti dagli stessi studenti, in modo da valutare la modifica di alcune proprietà a seguito dei fenomeni che hanno avuto luogo durante il degrado. Agli studenti verrà illustrato come eseguire i test e selezionare i parametri di prova più opportuni, in relazione ai singoli materiali. Verrà, infine, illustrato il modo in cui devono essere raccolti e analizzati i risultati dei test, e come devono essere organizzati e presentati in un report di prova.

L’esame finale sarà orale e consisterà nella discussione di un report, anche frutto di lavori di gruppo, degli esperimenti condotti durante le lezioni, con la descrizione delle analisi condotte e dei risultati ottenuti, delle tecniche e degli strumenti impiegati. Gli studenti verranno valutati in base ai contenuti esposti, alla correttezza del linguaggio ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

Sullo stesso portale VOL sono riportate le date di esame fissate secondo il calendario didattico.

Per ogni informazione, gli studenti possono scrivere alla Prof.ssa Frigione all'indirizzo

mariaenrica.frigione@unisalento.it

  1. Introduzione al Corso: durabilità e degrado dei materiali, con esempi (materiali da costruzione e lapidei, materiali polimerici, rivestimenti, legno, ecc.).
  2. Condizioni di servizio più comuni che influiscono sulla durabilità dei materiali: degrado dovuto alla presenza ed al trasporto di acqua e di altri liquidi.
  3. Tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per studiare il degrado, con illustrazione in laboratorio delle tecniche.
  4. Test di degrado naturale ed accelerato, con illustrazione delle macchine utilizzate per eseguire i test.
  5. Illustrazione in laboratorio delle principali metodologie di protezione per i materiali.
  6. Redazione di report relativi ai test eseguiti.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e distribuite agli studenti.

LABORATORIO DI DURABILITA' E PROPRIETA' DI TRASPORTO DEI MATERIALI C.I. (ING-IND/24)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 81.0

For matriculated on 2019/2020

Year taught 2019/2020

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 02/03/2020 al 05/06/2020)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Knowledge of disciplines belonging to a Bachelor Degree in Industrial Engineering or Materials Science are required to the Students: Chemistry, Physics and Science and Technology of Materials.

The course aims at providing students a comprehensive knowledge of Science and Technology of (natural or synthetic) polymers: from their synthesis, to their processing procedures and techniques, their macroscopic and microscopic properties and characteristics in both solid and liquid states, their durability and their final disposal. Specific examples of natural (i.e. wood, bio-polymers) and technologically advanced polymers, or classes of polymers, will be illustrated. A part of the course is devoted to the characterization methods and techniques for polymers, with related laboratory experiences.

Knowledge and understanding. Students must have a solid background with a broad spectrum of basic knowledge related to science and technology of (natural or synthetic) polymers:

  • the students must have the basic cognitive tools to think analytically, critically and to correlate information’s needed to analyze, characterize, process or select a polymeric material;

  • they must have solid knowledge of science and technology of (natural or synthetic) polymers;

  • they must be able to find and manage any information required on a specific (natural or synthetic) polymers, or a blend of polymers, on textbooks, handbooks, database.

 

Applying knowledge and understanding. After the course the student should be able to:

1) Recognize the main differences, characteristics and features of the three classes of polymers, i.e. thermosetting, thermoplastic and elastomers.

2) Select the appropriate technique and processing conditions for a specific polymer, or a blend of polymers.

3) Identify the relationship between chemical-physical, microstructural characteristics and macroscopic properties of different polymers belonging to the three classes of polymers.

4) Select a proper polymeric material, or a blend of polymers, for a specific application.

5) Select the proper range of service temperature for a polymer, or a blend of polymers.

6) Identify the proper methods and techniques required to characterize a specific polymer, or a blend of polymers, in relation to the specific final use.

7) Analyze the results of an experimental test aimed at characterizing a specific property of a (natural or synthetic) polymer/blend of polymers.

8) Propose a method/technique for the recycle of polymers at their end-life in order to prevent landfill.

 

Making judgments. Students are guided to learn critically everything that is explained to them in class, to select the more appropriate solution (of a polymer/blend of polymers, or of a method/technique to characterize, process or recycle procedure) for any specific application/requisite and to analytically justify any choice in comparison with available alternatives, taking into account also the eco-sustainability concepts involved in the different choices.

 

Communication. The students must be able to communicate with a varied and composite audience, not culturally homogeneous, in a clear, logical and effective way and with the appropriate terms, using the methodological tools acquired and their scientific knowledge. The course promotes the development of the following skills of the student: ability to expose with the appropriate specialist vocabulary any topic related to science and technology of polymers; ability to describe and analyze the proper solution for any specific application/requisite; ability to illustrate the results of an experimental test performed on a polymeric material.

 

Learning skills. Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of science and technology of polymers, in general, cultural issues related to other similar areas. They should be able to develop and apply independently the knowledge and methods learnt with a view to possible continuation of studies at higher (doctoral) level or in the broader perspective of cultural and professional self-improvement of lifelong learning. Therefore, students should be able to switch to exhibition forms other than the source texts in order to memorize, summarize for themselves and for others, and disseminate scientific knowledge.

The course consists of theory lessons, seminars, laboratory experiences, exercitations, visits to industrial plants and/or research laboratories. The theory lessons, carried out by using slides of other didactic material made available, always the day before (at least) of the lesson, to students via the intranet of University of Salento (https://intranet.unisalento.it/web/guest), are aimed at improving their knowledge and understanding through the illustration of definitions, assumptions, models and methods; students are invited take part to the lesson with autonomy of judgment, by asking questions and presenting examples. The seminars are aimed at giving an insight on some selected (updated every year) topics on science and technology of polymers. The laboratory experiences are aimed to illustrating the main characterization techniques, testing machines and equipment employed to analyze and characterize polymeric materials. The exercitations in classroom are aimed at illustrating how to analyze, report in a graph/table and critically discuss the results of an experimental test previously performed in the laboratory on a polymeric material. Visits to industrial plants and/or research laboratories are aimed at illustrating the on field application of what the students learn during lessons.

Final (oral) exam:

The student is asked to describe for a specific polymer, or a blend of polymers, one or more of the following: synthesis, appropriate processing techniques, main properties and characteristics, characterization measurements and techniques and discussion of relative results, durability feature, “end-life” alternative methodologies. Then, starting from a theme/subject analyzed, the student is asked to supply alternative solutions to a traditional polymeric material, technique or method taking into account a specific goal (application or characterization).

In the evaluation of the exam, the final grade of the student will take into account the following elements: the logical route followed by the student in solving the proposed issue; the correctness of the procedure used to address the question and provide a solution; the adequacy of the proposed solution in relation to the competencies that the student is supposed to have acquired; the capacity to make connections among the different topics covered in the course; the use of an appropriate technical language.

Prof. Frigione receives students upon appointment. Contact her at the end of each lesson or by e-mail: mariaenrica.frigione@unisalento.it.

The students can apply for the exam exclusively on Web-VOL system.

Theory Lessons (53-57 hs):

1) Polymer's Chemistry. Molecular Structure of polymers. Polymeric solutions: rules for polymer solubility in solvents. Molecular weight and measurements. Gel Permeation Chromatography. Polymerization reactions. Step-growth polymerization. Chain polymerization.

2) Polymer's physics. Classification of polymers with examples. Glassy state of polymers. Characteristic temperatures for polymers. Glass transition temperature. Crystalline state of polymers.

3) Thermal characterization of polymers. Instruments and techniques for thermal analysis of polymers. Properties measured with thermal analysis.

4) Rheology and rheological analysis for polymer characterization. Classification of fluids on the basis of their rheological properties. Viscosity measurements and relative instruments. Rheological instruments employed for characterization of polymers.

5) Mechanical Properties of polymers. Standard tests and instruments for the characterization of the mechanical properties of polymers. Dynamic-mechanical properties.

6) Processing of polymers. Main industrial techniques and instruments for the processing of polymers. Characteristics of final products.

7) Durability and environmental aging of polymers. Chemical Aging. Physical Aging. Weathering. Natural and accelerated aging. Case studies.

8) Wood: a natural polymer (composite). Definitions, characteristics and properties of composite and nanocomposite materials. Wood structure at different levels of magnitude. Influence of water/moisture content on wood properties. Mechanical properties of wood: standard tests, specimens, instruments and results. Durability of wood.

9) Natural and Biodegradable polymers. Biodegradable polymers and biodegradation processes. Natural and synthetic biodegradable polymers: production, properties, applications.

10) End-life of polymers: disposal, recycling. Life cycle analysis of polymers. End-life of polymers: disposal in landfill or recycling methodologies. Advantages and technological limit for recycling. Case studies for thermoplastic, thermosetting and elastomeric polymers, with specific examples.

Laboratory Experiences and visits to industrial plants and/or research laboratories (20-22 hs):

Thermal, Rheological and Mechanical characterization of polymers. Scanning Electric Microscopy (SEM) to analyze Polymers and Wood, visits to industrial plants and/or research laboratories.

Exercitation (4-6 hs).

L.H. Sperling, 'Introduction to Physical Polymer Science', John Wiley, 2006.

F.W. Billmeyer, 'Textbook of Polymer Science', John Wiley & Sons Inc., 1984.

S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia, “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, Edises, 2007.

U.W. Gedde, 'Polymer Physics', Chapman & Hall, 1996.

F. Rodriquez, 'Principles of Polymer Systems', McGraw Hill, 1989.

A.W. Birley, B. Haworth, J. Batchelor, 'Physics of Plastics', Hanser Publishers, 1992.

J. Mark, K. Ngai, W. Graessley, L. Mandelkern, E. Samulski, J. Koenig, G. Wignall, “Physical Properties of Polymers”, Cambridge University Press.

Slides and other didactic material provided by the teacher (via the intranet of University of Salento: https://intranet.unisalento.it/web/guest).

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)
LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 10.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 07/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

  • Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere una conoscenza almeno generale di principi di fisica e di chimica di base. Inoltre, dovrebbe avere almeno seguito il corso di TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE  

L’insegnamento mira a illustrare l’impiego pratico delle tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per quantificare il degrado dei materiali e delle metodologie più opportune per la conservazione ed il restauro degli stessi materiali in relazione al loro utilizzo. Le abilità acquisite consentiranno agli studenti di effettuare percorsi diagnostici atti alla scelta di metodologie e materiali più opportuni nelle applicazioni reali.

Il corso si propone di illustrare le principali tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per la quantificazione del degrado di un materiale di cui è composta un’opera d’arte o una struttura antica nonché le metodologie di intervento per la protezione, la conservazione ed il restauro.

Il corso verrà effettuato prevalentemente in laboratorio, con illustrazione di casi reali.

Prova orale con discussione di un elaborato prodotto a cura degli studenti in cui vengono illustrate le tecniche impiegate, i dati raccolti durante le attività di laboratorio e la loro analisi critica.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

  1. Introduzione al Corso: tipologie di tecniche di caratterizzazione e diagnostiche; metodologie di protezione, conservazione e restauro.

  2. Illustrazione in laboratorio delle principali tecniche di caratterizzazione e diagnostiche per diversi materiali.

  3. Illustrazione in laboratorio delle principali metodologie di protezione, conservazione e restauro per diversi materiali.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e distribuite agli studenti.

LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE (ING-IND/22)
LABORATORY OF TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATIONS

Degree course DIAGNOSTICS FOR CULTURAL HERITAGE

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 1.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 10.0

For matriculated on 2018/2019

Year taught 2018/2019

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 07/06/2019)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Knowledge of basic Chemistry and Physics disciplines are required to the Students. Moreover, they should have attended to the Course “TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATION”

The course is aimed at illustrating the on-field use of the techniques for characterization and diagnostic, able to quantify the degree of degradation of different materials, and the more appropriate methodologies for the conservation and restoration in relation to their use/application. Starting from their acquired skills, the students will be able to select the more appropriate methodologies and materials for any real specific application.

The course is aimed at illustrating the main techniques for characterization and diagnostic, able to quantify the degree of degradation of different materials employed/used in Cultural Heritage, Art and Design, and the methodologies of intervention for their protection, conservation and restoration.

The course will be kept prevalently in Laboratory, with illustration of case studies.

The exam will consist of a discussion of a report produced by students with the illustration of the techniques employed and the relative data collected during the laboratory experiences, with a critical analysis.

The evaluation of the student will be done on the basis of the exposed arguments, their formal correctness and the capacity to discuss and justify his/her thesis.

The students can apply for the exam exclusively on Web-VOL system.

  1. Introduction to the Course: different techniques for characterization and diagnostic; protection, conservation and restoration methodologies.

  2. Laboratory experiences to illustrate the main techniques for characterization and diagnostic of different materials.

  3. Laboratory experiences to illustrate the main methodologies for protection, conservation and restoration of different materials.

The didactic material is provided by the teacher.

LABORATORY OF TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATIONS (ING-IND/22)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 81.0

For matriculated on 2018/2019

Year taught 2018/2019

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 04/06/2019)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Knowledge of disciplines belonging to a Bachelor Degree in Industrial Engineering or Materials Science are required to the Students: Chemistry, Physics and Science and Technology of Materials.

The course aims at providing students a comprehensive knowledge of Science and Technology of (natural or synthetic) polymers: from their synthesis, to their processing procedures and techniques, their macroscopic and microscopic properties and characteristics in both solid and liquid states, their durability and their final disposal. Specific examples of natural (i.e. wood, bio-polymers) and technologically advanced polymers, or classes of polymers, will be illustrated. A part of the course is devoted to the characterization methods and techniques for polymers, with related laboratory experiences.

Knowledge and understanding. Students must have a solid background with a broad spectrum of basic knowledge related to science and technology of (natural or synthetic) polymers:

  • the students must have the basic cognitive tools to think analytically, critically and to correlate information’s needed to analyze, characterize, process or select a polymeric material;

  • they must have solid knowledge of science and technology of (natural or synthetic) polymers;

  • they must be able to find and manage any information required on a specific (natural or synthetic) polymers, or a blend of polymers, on textbooks, handbooks, database.

 

Applying knowledge and understanding. After the course the student should be able to:

1) Recognize the main differences, characteristics and features of the three classes of polymers, i.e. thermosetting, thermoplastic and elastomers.

2) Select the appropriate technique and processing conditions for a specific polymer, or a blend of polymers.

3) Identify the relationship between chemical-physical, microstructural characteristics and macroscopic properties of different polymers belonging to the three classes of polymers.

4) Select a proper polymeric material, or a blend of polymers, for a specific application.

5) Select the proper range of service temperature for a polymer, or a blend of polymers.

6) Identify the proper methods and techniques required to characterize a specific polymer, or a blend of polymers, in relation to the specific final use.

7) Analyze the results of an experimental test aimed at characterizing a specific property of a (natural or synthetic) polymer/blend of polymers.

8) Propose a method/technique for the recycle of polymers at their end-life in order to prevent landfill.

 

Making judgments. Students are guided to learn critically everything that is explained to them in class, to select the more appropriate solution (of a polymer/blend of polymers, or of a method/technique to characterize, process or recycle procedure) for any specific application/requisite and to analytically justify any choice in comparison with available alternatives.

 

Communication. The students must be able to communicate with a varied and composite audience, not culturally homogeneous, in a clear, logical and effective way and with the appropriate terms, using the methodological tools acquired and their scientific knowledge. The course promotes the development of the following skills of the student: ability to expose with the appropriate specialist vocabulary any topic related to science and technology of polymer; ability to describe and analyze the proper solution for any specific application/requisite; ability to illustrate the results of an experimental test performed on a polymeric material.

 

Learning skills. Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of science and technology of polymers, in general, cultural issues related to other similar areas. They should be able to develop and apply independently the knowledge and methods learnt with a view to possible continuation of studies at higher (doctoral) level or in the broader perspective of cultural and professional self-improvement of lifelong learning. Therefore, students should be able to switch to exhibition forms other than the source texts in order to memorize, summarize for themselves and for others, and disseminate scientific knowledge.

The course consists of theory lessons, seminars, laboratory experiences, exercitations, visits to industrial plants and/or research laboratories. The theory lessons, carried out by using slides of other didactic material made available, always the day before (at least) of the lesson, to students via the intranet of University of Salento (https://intranet.unisalento.it/web/guest), are aimed at improving their knowledge and understanding through the illustration of definitions, assumptions, models and methods; students are invited take part to the lesson with autonomy of judgment, by asking questions and presenting examples. The seminars are aimed at giving an insight on some selected (updated every year) topics on science and technology of polymers. The laboratory experiences are aimed to illustrating the main characterization techniques, testing machines and equipment employed to analyze and characterize polymeric materials. The exercitations in classroom are aimed at illustrating how to analyze, report in a graph/table and critically discuss the results of an experimental test previously performed in the laboratory on a polymeric material. Visits to industrial plants and/or research laboratories are aimed at illustrating the on field application of what the students learn during lessons.

Final (oral) exam:

The student is asked to describe for a specific polymer, or a blend of polymers, one or more of the following: synthesis, appropriate processing techniques, main properties and characteristics, characterization measurements and techniques and discussion of relative results, durability feature, “end-life” alternative methodologies. Then, starting from a theme/subject analyzed, the student is asked to supply alternative solutions to a traditional polymeric material, technique or method taking into account a specific goal (application or characterization).

Prof. Frigione receives students upon appointment. Contact her at the end of each lesson or by e-mail: mariaenrica.frigione@unisalento.it.

The students can apply for the exam exclusively on Web-VOL system.

Theory Lessons (53-57 hs):

1) Polymer's Chemistry. Molecular Structure of polymers. Polymeric solutions: rules for polymer solubility in solvents. Molecular weight and measurements. Gel Permeation Chromatography. Polymerization reactions. Step-growth polymerization. Chain polymerization.

2) Polymer's physics. Classification of polymers with examples. Glassy state of polymers. Characteristic temperatures for polymers. Glass transition temperature. Crystalline state of polymers.

3) Thermal characterization of polymers. Instruments and techniques for thermal analysis of polymers. Properties measured with thermal analysis.

4) Rheology and rheological analysis for polymer characterization. Classification of fluids on the basis of their rheological properties. Viscosity measurements and relative instruments. Rheological instruments employed for characterization of polymers.

5) Mechanical Properties of polymers. Standard tests and instruments for the characterization of the mechanical properties of polymers. Dynamic-mechanical properties.

6) Processing of polymers. Main industrial techniques and instruments for the processing of polymers. Characteristics of final products.

7) Durability and environmental aging of polymers. Chemical Aging. Physical Aging. Weathering. Natural and accelerated aging. Case studies.

8) Wood: a natural polymer (composite). Definitions, characteristics and properties of composite and nanocomposite materials. Wood structure at different levels of magnitude. Influence of water/moisture content on wood properties. Mechanical properties of wood: standard tests, specimens, instruments and results. Durability of wood.

9) Natural and Biodegradable polymers. Biodegradable polymers and biodegradation processes. Natural and synthetic biodegradable polymers: production, properties, applications.

10) End-life of polymers: disposal, recycling. Life cycle analysis of polymers. End-life of polymers: disposal in landfill or recycling methodologies. Advantages and technological limit for recycling. Case studies for thermoplastic, thermosetting and elastomeric polymers, with specific examples.

Laboratory Experiences and visits to industrial plants and/or research laboratories (20-22 hs):

Thermal, Rheological and Mechanical characterization of polymers. Scanning Electric Microscopy (SEM) to analyze Polymers and Wood, visits to industrial plants and/or research laboratories.

Exercitation (4-6 hs).

L.H. Sperling, 'Introduction to Physical Polymer Science', John Wiley, 2006.

F.W. Billmeyer, 'Textbook of Polymer Science', John Wiley & Sons Inc., 1984.

S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia, “Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, Edises, 2007.

U.W. Gedde, 'Polymer Physics', Chapman & Hall, 1996.

F. Rodriquez, 'Principles of Polymer Systems', McGraw Hill, 1989.

A.W. Birley, B. Haworth, J. Batchelor, 'Physics of Plastics', Hanser Publishers, 1992.

J. Mark, K. Ngai, W. Graessley, L. Mandelkern, E. Samulski, J. Koenig, G. Wignall, “Physical Properties of Polymers”, Cambridge University Press.

Slides and other didactic material provided by the teacher (via the intranet of University of Salento: https://intranet.unisalento.it/web/guest).

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)
TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATION

Degree course DIAGNOSTICS FOR CULTURAL HERITAGE

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 42.0

For matriculated on 2018/2019

Year taught 2018/2019

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 07/06/2019)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Knowledge of basic Chemistry and Physics disciplines are required to the Students.

The course is aimed at providing a comprehensive knowledge on degradation mechanisms typical of materials composing an artwork or an ancient structure, the methodologies able to slow down degradation and to protect/preserve those materials. At the end of the Course the students will acquire the skills in order to be familiar with diagnostic techniques to analyze and quantify the degradation of different materials and to identify the more appropriate methodologies for the conservation and restoration of different materials in relation to their use/application. Starting from their acquired skills, the students will be able to select the more appropriate solutions in terms of methodology and material for a specific application.

The course is aimed at providing the fundamentals for the comprehension of the mechanisms of degradation of different materials employed/used in Cultural Heritage, Art and Design, illustrating the most appropriate, and advanced, methodologies and products for their protection, conservation and restoration.

Theory lessons, seminars, laboratory experiences.

The exam aims at evaluating the knowledge of the student on the degradation mechanisms typical of materials composing an artwork or an ancient structure and the methodologies able to slow down degradation and to protect/preserve those materials; the capacity to select the more appropriate diagnostic techniques in relation to their use/application; the capacity to select the more appropriate solution in terms of methodology and material for a specific real application.

The evaluation of the student will be done on the basis of the exposed arguments, their formal correctness and the capacity to discuss and justify his/her thesis.

The students can apply for the exam exclusively on Web-VOL system.

  1. Introduction to the Course: definition of durability; durability of component-materials of an artwork or an ancient structure; concepts of environmental and service conditions; terminology and standard tests.

  2. Natural stone materials: classification and main characteristics; causes, mechanisms and types of degradation of natural stone materials; diagnostic.

  3. Artificial stone materials: mortars and ceramic materials, row materials, technologies for production, characteristics; causes, mechanisms and types of degradation of artificial stone materials; diagnostic.

  4. Polymeric materials: classification e main characteristics; solutions and suspensions of macromolecules, solvent/polymer interactions; durability, degradation and tests.

  5. Wood: classification, properties and characteristics; durability, degradation and diagnostic.

  6. Main types of intervention for conservation and restoration of surfaces (cleaning, consolidation, protection, adhesion, gap-filling, replacement): employed methodologies and materials.

  7. Case studies.

Slides and other didactic material provided by the teacher.

Additional books:

  • G. Amoroso: “Trattato di Scienza della Conservazione dei monumenti”, Alinea Editrice.

  • S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia: “Scienza e tecnologia dei materiali polimerici”, Edises, Napoli.

  • L. Campanella, A. Casoli, M.P. Colombini, R. Marini Bettolo, M. Matteini, L.M. Migneco, A. Montenero, L. Nodari, C. Piccioli, M. Plossi Zappalà, G. Portalone, U. Russo, M.P. Sammartino: Chimica per l'arte, Edizioni Zanichelli.

TECHNIQUES AND MATERIALS FOR CONSERVATION (ING-IND/22)
TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 07/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere una conoscenza almeno generale di principi di fisica e di chimica di base.

L’insegnamento mira a fornire le conoscenze dei meccanismi di degrado che interessano i materiali di cui è composta un’opera d’arte o una struttura antica, le metodologie per rallentare il degrado e per proteggere/conservare tali materiali. Al termine del corso gli studenti acquisiranno le conoscenze relative alla diagnostica per quantificare il degrado e alle metodologie più opportune per la conservazione ed il restauro di materiali diversi in relazione al loro utilizzo. Le abilità acquisite consentiranno di scegliere la soluzione più opportuna in termini di metodologia e materiale per ogni applicazione reale.

Il corso propone di fornire gli strumenti fondamentali per la comprensione dei meccanismi di degrado dei materiali di cui è composta un’opera d’arte o una struttura antica e dei prodotti e metodologie per la conservazione e il restauro.

Il corso si avvarrà di diversi metodi didattici:

– didattica frontale

– attività seminariale

– attività di laboratorio

Prova orale

L’esame mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

  • Conoscenza dei meccanismi di degrado che interessano i materiali di cui è composta un’opera d’arte o una struttura antica e delle metodologie per rallentare il degrado e proteggere/conservare tali materiali;

  • Capacità di selezione della tecnica diagnostica più adeguata in relazione alla specifica applicazione;

  • Capacità di scegliere la soluzione più opportuna in termini di metodologia e materiale per ogni applicazione reale.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale ed alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL

  1. Introduzione al Corso: durabilità dei materiali di cui è composta un’opera d’arte o una struttura antica; concetto di condizioni di servizio e ambientali; terminologia e test standard.

  2. Materiali lapidei naturali: classificazione e principali caratteristiche; cause, meccanismi e tipi di degrado di materiali lapidei naturali; diagnostica.

  3. Materiali lapidei artificiali: malte e ceramici, materie prime, tecnologie di fabbricazione, caratteristiche; cause, meccanismi e tipi di degrado di materiali lapidei artificiali; diagnostica.

  4. Materiali polimerici: classificazione e principali caratteristiche; soluzioni e sospensioni di macromolecole, interazioni polimero-solvente; durabilità, degrado e test.

  5. Legno: classificazione, proprietà e caratteristiche; durabilità, degrado e diagnostica.

  6. Principali tipologie di interventi per la conservazione e il restauro delle superfici (pulitura, consolidamento, protezione, incollaggio, stuccatura, sostituzione): metodologie e materiali impiegati.

  7. Illustrazione di casi di studio.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense preparate a cura del docente e distribuite agli studenti e da alcuni testi consigliati (tutti presenti in più di una copia nella Biblioteca del Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione):

  • G. Amoroso: “Trattato di Scienza della Conservazione dei monumenti”, Alinea Editrice.

  • S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. La Mantia: “Scienza e tecnologia dei materiali polimerici”, Edises, Napoli.

  • L. Campanella, A. Casoli, M.P. Colombini, R. Marini Bettolo, M. Matteini, L.M. Migneco, A. Montenero, L. Nodari, C. Piccioli, M. Plossi Zappalà, G. Portalone, U. Russo, M.P. Sammartino: Chimica per l'arte, Edizioni Zanichelli.

TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE (ING-IND/22)
LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 12.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 19/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE (ING-IND/22)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 0.0

For matriculated on 2017/2018

Year taught 2017/2018

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2018 al 01/06/2018)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)
TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 19/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE (ING-IND/22)
LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 1.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 16.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

LABORATORIO DI TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE (ING-IND/22)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 81.0

For matriculated on 2016/2017

Year taught 2016/2017

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2017 al 02/06/2017)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)
TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE

Corso di laurea DIAGNOSTICA DEI BENI CULTURALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 42.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 20/01/2017)

Lingua ITALIANO

Percorso GENERALE (000)

TECNICHE E MATERIALI PER LA CONSERVAZIONE (ING-IND/22)
DURABILITY OF NON METALLIC MATERIALS

Corso di laurea MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 21/09/2015 al 18/12/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

DURABILITY OF NON METALLIC MATERIALS (ING-IND/24)
LABORATORIO DI INGEGNERIA CHIMICA

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 03/06/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

LABORATORIO DI INGEGNERIA CHIMICA (ING-IND/24)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Degree course MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Subject area ING-IND/22

Course type Laurea Magistrale

Credits 9.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 81.0

For matriculated on 2015/2016

Year taught 2015/2016

Course year 1

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 03/06/2016)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)
DURABILITY OF NON METALLIC MATERIALS

Corso di laurea MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/24

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 29/09/2014 al 13/01/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

DURABILITY OF NON METALLIC MATERIALS (ING-IND/24)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Corso di laurea MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 02/03/2015 al 06/06/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS

Corso di laurea MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/22

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 03/03/2014 al 31/05/2014)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF POLYMERS (ING-IND/22)

Pubblicazioni

Autore e coautore di tre Brevetti Europei e di più di 130 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali indicizzate e capitoli di libri internazionali su invito (H index=25; più di 2000 citazioni). Ha preso parte come relatore a più di 50 convegni scientifici internazionali. Referee di numerose (47) riviste scientifiche internazionali di pertinenza al settore “Scienza e Tecnologia dei Materiali”.

 

http://orcid.org/0000-0001-6183-6029

Researcher ID: F-4531-2015

https://www.mendeley.com/profiles/mariaenrica-frigione/

https://www.researchgate.net/profile/Mariaenrica_Frigione

https://publons.com/author/1178016/mariaenrica-frigione#profile

Temi di ricerca

Dirige il Gruppo di ricerca “Materials and Technologies for Constructions and Cultural Heritage” (sito: http://mstg.unile.it/costructions/index.html), che svolge attività di ricerca e sviluppo, a carattere fortemente interdisciplinare, nell’ambito dei materiali e delle tecnologie per l’Ingegneria Civile ed i Beni Culturali. Le attività vengono svolte in collaborazione con altri gruppi dell’Università del Salento (Tecnica delle Costruzioni e CEntro di DAtazione e Diagnostica, CEDAD, del Dipartimento Ingegneria dell’Innovazione; Archeologia Medievale e Archeologia Subacquea, del Dipartimento di Beni Culturali; Museo Storico-Archeologico, MUSA; Coordinamento SIBA) e con Università e Centri di ricerca italiani ed internazionali, tra cui: Department of Engineering Science and Mechanics, The Pennsylvania State University, USA; Composite Construction Laboratory, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Switzerland; Department of Materials, Loughborough University, U.K.; Department of Civil Engineering, University of Minho, Portugal; Department of Building Materials Engineering (DBME), University of Technology, Warsaw, Poland; Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione, Università Federico II di Napoli; Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università degli Studi di Salerno; Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale, Università degli Studi di Perugia; Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia, Politecnico di Torino; numerosi Istituti CNR (IBAM, Lecce; IPCF, Bari; IMCB, Napoli; ICVBC, Roma; ICTP, Pozzuoli).

Risorse correlate

Documenti

Collegamenti

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