Chimica dei materiali
A.A. 2019/2020
Learning objectives
Alla fine del corso lo studente dovrebbe possedere i concetti di base sulla preparazione e le proprietà dei materiali polimerici naturali e sintetici per poter interagire proficuamente sia con gli utilizzatori che con i produttori di polimeri impiegati nei Beni Culturali.
Expected learning outcomes
Lo studente alla fine del corso dovrebbe essere in grado di:
-comprendere il contenuto scientifico di articoli su sintesi e caratterizzazione termica/meccanica di materiali polimerici nella applicazione ai beni culturali
- correlare struttura dei polimeri naturali o sintetici con proprietà applicative e di protezione dei ben culturali
- essere la interfaccia ideale tra sintetizzatori/produttori di polimeri ed applicatori ed applicatori.
-comprendere il contenuto scientifico di articoli su sintesi e caratterizzazione termica/meccanica di materiali polimerici nella applicazione ai beni culturali
- correlare struttura dei polimeri naturali o sintetici con proprietà applicative e di protezione dei ben culturali
- essere la interfaccia ideale tra sintetizzatori/produttori di polimeri ed applicatori ed applicatori.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Course syllabus and organization
Edizione unica
Periodo
Primo semestre
Programma
L'obiettivo del corso è quello di fornire allo Studente una conoscenza adeguata dei concetti fondamentali della chimica dei materiali applicata alla conservazione dei Beni Culturali, con particolare enfasi alla chimica dei polimeri sia naturali che sintetici impiegati in ambito artistico sia come materiali di base che come rivestimenti protettivi.
Sarà illustrata la chimica alla base dei materiali cellulosici (carta e tessuti), pittorici (leganti e vernici, pigmenti e coloranti), e lapidei (consolidanti e protettivi) così come sarà dato ampio spazio alla chimica dei materiali impiegati per sistemi audio-visivi sia analogici ottici (pellicola fotografica, CD, DVD e Blu-ray disc) che analogici magnetici (nastri audio-video). Successivamente, saranno analizzati i fenomeni di degradazione che interessano un polimero con applicazioni nell' ambito dei Beni Culturali, i relativi meccanismi di reazione in diversi scenari (luce, umidità, temperatura, inquinamento atmosferico, microorganismi), e l'influenza di tali fenomeni sulle proprietà chimico-fisiche di quel polimero.
Una parte del corso verterà sulle soluzioni necessarie per stabilizzare i polimeri ai fenomeni degradativi che li possono interessare, tra queste anche la possibilità di utilizzare nuovi materiali polimerici nanostrutturati.
Infine, l'ultimo argomento del corso verterà su "La plastica nell'arte e per l'arte". In particolare, sarà illustrata l'importanza dei polimeri sintetici come materiali innovativi selezionati dai creativi del XX secolo.
Il corso sarà organizzato in 5 macro-argomenti:
1. I POLIMERI
· Introduzione e definizioni di polimeri; struttura e morfologia dei polimeri; proprietà chimiche, reologiche, termiche e fisico-meccaniche.
· Polimeri naturali e sintetici come materiali per manufatti artistici: case studies (cellulosa poliesteri).
2. DEGRADAZIONE di POLIMERI
· Introduzione sui meccanismi di degradazione termica, fotochimica e ossidativa e resistenza alla fiamma di materiali polimerici.
· Accenni sulle tecniche spettroscopiche utilizzate per la diagnostica dello stato di conservazione del materiale o del rivestimento polimerico.
3. POLIMERI come RIVESTIMENTI per i BENI CULTURALI
· Vernici, protettivi, consolidanti, e adesivi.
· Consolidanti e protettivi per materiali lapidei: polimeri acrilici, polimeri fluorurati, poliesteri, polimeri siliconici e polimeri epossidici.
· Protettivi per materiali pittorici.
· Polimeri di interesse per la conservazione di sistemi audio-visivi sia analogici ottici che magnetici.
4. La NANOTECNOLOGIA nella CONSERVAZIONE dei BENI CULTURALI
· Introduzione e definizione di materiali polimerici nanostrutturati.
· Analisi dei vantaggi nell'utilizzo di materiali nanostrutturati rispetto agli approcci tradizionali a base di solvente.
· Applicazione di materiali polimerici nanostrutturati come rivestimenti protettivi peri Beni Culturali: case studies.
5. "LA PLASTICA NELL'ARTE E PER L'ARTE"
· La Plastica nell'arte: il ruolo della plastica nell' arte della nostra epoca.
· La conservazione e la protezione della plastica.
Sarà illustrata la chimica alla base dei materiali cellulosici (carta e tessuti), pittorici (leganti e vernici, pigmenti e coloranti), e lapidei (consolidanti e protettivi) così come sarà dato ampio spazio alla chimica dei materiali impiegati per sistemi audio-visivi sia analogici ottici (pellicola fotografica, CD, DVD e Blu-ray disc) che analogici magnetici (nastri audio-video). Successivamente, saranno analizzati i fenomeni di degradazione che interessano un polimero con applicazioni nell' ambito dei Beni Culturali, i relativi meccanismi di reazione in diversi scenari (luce, umidità, temperatura, inquinamento atmosferico, microorganismi), e l'influenza di tali fenomeni sulle proprietà chimico-fisiche di quel polimero.
Una parte del corso verterà sulle soluzioni necessarie per stabilizzare i polimeri ai fenomeni degradativi che li possono interessare, tra queste anche la possibilità di utilizzare nuovi materiali polimerici nanostrutturati.
Infine, l'ultimo argomento del corso verterà su "La plastica nell'arte e per l'arte". In particolare, sarà illustrata l'importanza dei polimeri sintetici come materiali innovativi selezionati dai creativi del XX secolo.
Il corso sarà organizzato in 5 macro-argomenti:
1. I POLIMERI
· Introduzione e definizioni di polimeri; struttura e morfologia dei polimeri; proprietà chimiche, reologiche, termiche e fisico-meccaniche.
· Polimeri naturali e sintetici come materiali per manufatti artistici: case studies (cellulosa poliesteri).
2. DEGRADAZIONE di POLIMERI
· Introduzione sui meccanismi di degradazione termica, fotochimica e ossidativa e resistenza alla fiamma di materiali polimerici.
· Accenni sulle tecniche spettroscopiche utilizzate per la diagnostica dello stato di conservazione del materiale o del rivestimento polimerico.
3. POLIMERI come RIVESTIMENTI per i BENI CULTURALI
· Vernici, protettivi, consolidanti, e adesivi.
· Consolidanti e protettivi per materiali lapidei: polimeri acrilici, polimeri fluorurati, poliesteri, polimeri siliconici e polimeri epossidici.
· Protettivi per materiali pittorici.
· Polimeri di interesse per la conservazione di sistemi audio-visivi sia analogici ottici che magnetici.
4. La NANOTECNOLOGIA nella CONSERVAZIONE dei BENI CULTURALI
· Introduzione e definizione di materiali polimerici nanostrutturati.
· Analisi dei vantaggi nell'utilizzo di materiali nanostrutturati rispetto agli approcci tradizionali a base di solvente.
· Applicazione di materiali polimerici nanostrutturati come rivestimenti protettivi peri Beni Culturali: case studies.
5. "LA PLASTICA NELL'ARTE E PER L'ARTE"
· La Plastica nell'arte: il ruolo della plastica nell' arte della nostra epoca.
· La conservazione e la protezione della plastica.
Prerequisiti
Un prerequisito fondamentale per seguire il corso di "Chimica dei Materiali" è avere conoscenze di Chimica Organica. Quindi, si consiglia di seguire il corso di "Chimica dei Materiali" al terzo anno, dopo aver seguito il corso di "Chimica Organica".
Metodi didattici
Lezioni frontali con ausilio di diapositive e sistemi audio-visivi.
Materiale di riferimento
· Diapositive del corso corredate da video dedicati ad alcuni argomenti del corso.
· Articoli scientifici e review pertinenti ai singoli argomenti trattati durante il corso.
· "Advanced Materials for the Conservation of Stone", by Majid Hosseini and Ioannis Karapanagiotis, Springer, 2018.
· "Nanotechnologies in the Conservation of Cultural Heritage, A compendium of materials and techniques", by Piero Baglioni and David Chelazzi, Rodorigo Giorgi, Springer, 2015.
· "Handbook of Polymers in Stone Conservation", by Elisabetta Princi, Smithers Rapra, 2014.
· "Nanoscience for the Conservation of Works of Art", by Piero Baglioni and David Chelazzi, RSC Publishing, 2013.
· "Materials for Conservation. Organic consolidants, adhesives and coatings", 2nd Edition, by Velson Horie, Elsevier, 2010.
· "Conservation of Plastics: Materials Science, Degradation and Preservation", 1st Edition, by Yvonne Shashoua, Elsevier, 2008.
· Articoli scientifici e review pertinenti ai singoli argomenti trattati durante il corso.
· "Advanced Materials for the Conservation of Stone", by Majid Hosseini and Ioannis Karapanagiotis, Springer, 2018.
· "Nanotechnologies in the Conservation of Cultural Heritage, A compendium of materials and techniques", by Piero Baglioni and David Chelazzi, Rodorigo Giorgi, Springer, 2015.
· "Handbook of Polymers in Stone Conservation", by Elisabetta Princi, Smithers Rapra, 2014.
· "Nanoscience for the Conservation of Works of Art", by Piero Baglioni and David Chelazzi, RSC Publishing, 2013.
· "Materials for Conservation. Organic consolidants, adhesives and coatings", 2nd Edition, by Velson Horie, Elsevier, 2010.
· "Conservation of Plastics: Materials Science, Degradation and Preservation", 1st Edition, by Yvonne Shashoua, Elsevier, 2008.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Al termine dell'insegnamento, lo Studente avrà:
- una conoscenza adeguata della chimica dei polimeri sia naturali che sintetici impiegati in ambito artistico sia come materiale inteso come bene culturale, che come rivestimenti protettivi;
- una conoscenza e una consapevolezza adeguata a riconoscere i fenomeni degradativi che possono cambiare le proprietà chimico-fisiche dei polimeri e le loro prestazioni sia come materiali che come protettivi, da cui deriverà la capacità di selezionare il materiale polimerico con proprietà più opportune a seconda dell'ambito artistico;
- le competenze metodologiche, scientifiche e tecnologiche necessarie per svolgere interventi, al fine di valutare lo stato di degradazione e/o conservazione del bene culturale;
- la capacità di analizzare le caratteristiche chimiche, morfologico-strutturali e le proprietà fisico-meccaniche dei materiali che lo compongono;
- la capacità di dialogare con altre figure professionali nell' ambito dei Beni Culturali, diventando
l'interfaccia ideale tra coloro che sintetizzano e producono polimeri e coloro che restaurano manufatti artistici.
- una conoscenza adeguata della chimica dei polimeri sia naturali che sintetici impiegati in ambito artistico sia come materiale inteso come bene culturale, che come rivestimenti protettivi;
- una conoscenza e una consapevolezza adeguata a riconoscere i fenomeni degradativi che possono cambiare le proprietà chimico-fisiche dei polimeri e le loro prestazioni sia come materiali che come protettivi, da cui deriverà la capacità di selezionare il materiale polimerico con proprietà più opportune a seconda dell'ambito artistico;
- le competenze metodologiche, scientifiche e tecnologiche necessarie per svolgere interventi, al fine di valutare lo stato di degradazione e/o conservazione del bene culturale;
- la capacità di analizzare le caratteristiche chimiche, morfologico-strutturali e le proprietà fisico-meccaniche dei materiali che lo compongono;
- la capacità di dialogare con altre figure professionali nell' ambito dei Beni Culturali, diventando
l'interfaccia ideale tra coloro che sintetizzano e producono polimeri e coloro che restaurano manufatti artistici.
CHIM/05 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI POLIMERICI
ING-IND/23 - CHIMICA FISICA APPLICATA
ING-IND/23 - CHIMICA FISICA APPLICATA
Lezioni: 48 ore
Docente:
Di Silvestro Giuseppe
Turni:
-
Docente:
Di Silvestro Giuseppe