Il corso è finalizzato all’acquisizione della conoscenza della struttura e delle proprietà chimico-fisiche dei polimeri utilizzati nel restauro dei beni culturali. Attraverso tali conoscenze lo studente dovrà essere in grado di scegliere quali materiali dovranno essere utilizzati per un determinato scopo sulla base di:

1) Finalità del trattamento

2) Affinità chimica e compatibilità verso il supporto da trattare

3) Condizioni ambientali cui l’oggetto sarà esposto

4) Tempo di permanenza del polimero sul supporto

5) Reversibilità del trattamento

01 - Reattività dei gruppi funzionali in chimica organica: reazioni radicaliche e ioniche. (3 ore)

02 - Reazioni di addizione, eliminazione, sostituzione e condensazione. (3 ore)

03 - Definizione di polimero. Classificazione dei polimeri in base alle proprietà chimiche e strutturali (2 ore).

04 - Interazioni intermolecolari. Forze di London, interazioni dipolari, legame a idrogeno. (3 ore)

05 - Peso molecolare dei polimeri. Media numerica e media ponderale, dispersione dei pesi molecolari. (1 ora)

06 - Metodi per determinare il peso molecolare dei polimeri e l'indice di polidispersità. (2 ore)

07 - Solubilità dei polimeri. Interazione soluto-solvente, scelta del solvente, triangolo di Feller. (3 ore)

08 - Proprietà fisiche dei polimeri: viscosità. Definizione della viscosità, misura della viscosità. (1 ora)

09 - Polimeri allo stato solido: zona cristallina e zona amorfa (1 ora)

10 - Comportamento termico dei polimeri. Transizione vetrosa e fusione. (2 ore)

11 - Polietilene. Sintesi, proprietà, usi. (3 ore)

12 - Polimeri vinilici. Sintesi, proprietà, usi. (3 ore)

13 - Polimeri acrilici e metacrilici. Sintesi, proprietà, usi (5 ore)

14 - Polimeri poliuretanici e poliammidici: Sintesi, proprietà, usi. (2 ore)

15 - Resine a basso peso molecolare. Resine chetoniche, aldeidiche e alifatiche. (2 ore)

16 - Eteri ed esteri di cellulosa. Sintesi, proprietà, usi. (2 ore)

17 - Resine epossidiche bicomponente: Sintesi, proprietà, usi. (2 ore)

18 - Resine fluorurate: Sintesi, proprietà, usi. (2 ore)

19 - Analisi e caratterizzazione dei polimeri attraverso la spettroscopia infrarossa. (3 ore)

20 - Degrado dei polimeri. Meccanismi, analisi del degrado, metodi per prolungare la vita di un polimero. (3 ore)

Nessuna

D1 - Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà conoscere la struttura chimica generale di un polimero e saperlo classificare in base alla concatenazione (lineare-ramificato-reticolato-graft), in base alla composizione (omopolimero-copolimero) e in base alla struttura della catena principale (omocatena-eterocatena). Dovrà conoscere l’importanza dei parametri fisici (peso molecolare, viscosità, transizione vetrosa, fusione, solubilità) e chimici (reattività) che caratterizzano una classe di polimeri. Dovrà inoltre conoscere quali sono le classi di polimeri sintetici utilizzati nel restauro dei beni culturali. Il livello di queste conoscenze viene valutato con domande orali.

D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di capire in che modo le caratteristiche fisiche e chimiche di un polimero sono correlate alla struttura chimica. Questo permette di capire perché esistono diverse versioni di un determinato prodotto che differiscono solitamente per il peso molecolare medio, per l’aggiunta di additivi esterni o interni e per la formulazione. Queste competenze verranno valutate durante il colloquio orale chiedendo di giustificare alcune scelte fatte nei corsi di laboratorio di restauro o proponendo problemi pratici da risolvere.

D3 - Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di scegliere la tipologia di prodotto più adatto a risolvere un possibile problema o per portare a termine una determinata procedura. Queste competenze derivano direttamente dalle due precedentemente descritte e dalla capacità di progettare un intervento di restauro appresa nei corsi di laboratorio. Questa competenza verrà valutata durante il colloquio orale

D4 - Abilità comunicative. Lo studente dovrà essere in grado di descrivere i concetti appresi durante il corso esprimendosi chiaramente, con termini appropriati, con esempi opportuni e con schemi e formule chiari ben disegnati. Durante il colloquio orale lo studente dovrà rappresentare alcuni concetti graficamente (diagrammi, formule chimiche, relazioni matematiche) attraverso i quali il docente valuterà la sua capacità di sintesi.

D5 - Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà essere in grado di costruire il suo percorso di crescita scientifica in maniera critica ed autonoma, essendo in grado di utilizzare correttamente il materiale di studio fornito dal docente e il materiale di approfondimento che lui stesso potrà procurarsi. Queste abilità verranno stimolate dal docente proponendo approfondimenti da discutere poi a lezione. In particolare il docente proporrà l’analisi di articoli di letteratura scientifica sull’utilizzo di polimeri nel restauro. Tale abilità verrà valutata attraverso il colloquio orale.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Il materiale didattico e le comunicazioni specifiche del docente sono reperibili, assieme ad altre attività di supporto, all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali in cui il docente espone i concetti e propone problemi pratici per favorirne la comprensione.

Gli studenti possono intervenire alle lezioni per richiedere chiarimenti al docente.

Obblighi

La frequenza alle lezioni è obbligatoria.

Sono richieste conoscenze di chimica generale e chimica organica.

Testi di studio

Leonardo Borgioli, Paolo Cremonesi: Le resine sintetiche usate nel trattamento di opere policrome, Collana i Talenti, Casa Editrice Il Prato;

Leonardo Borgioli, Polimeri di Sintesi per la conservazione della Pietra, Collana i Talenti, Casa Editrice Il Prato; Mauro Mattini, Arcangelo Moles La Chimica nel Restauro, Nardini Editore

I testi devono essere studiati per intero.

Modalità di
accertamento

L'accertamento dell'apprendimento prevede un colloquio orale sul programma di insegnamento e la discussione di un articolo scientifico fornito dal Docente prima dell’esame.

Colloquio orale: Il colloquio orale verterà sugli aspetti generali del programma (argomenti da 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 19, 20) la cui conoscenza è richiesta. Lo studente sceglierà UNO degli argomenti specifici relativi a una classe di polimeri (argomenti 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) da approfondire e sul quale verrà interrogato.

Discussione dell’articolo scientifico: alla fine del corso il Docente fornirà a ciascuno studente un articolo scientifico pertinente al corso, che può essere anche in lingua inglese, da leggere, comprendere e sapere riassumere in sede di esame.

La prova orale viene giudicata con voto in trentesimi tenendo conto dei 5 indicatori di Dublino (D1, D2, D3, D4, D5).

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.