Novos Polímeros e Aplicações Inovadoras

Conhecimentos de Base Recomendados

Não aplicável.

Métodos de Ensino

A UC está estruturada em 8 tópicos que serão lecionados de modo interativo sendo os conteúdos complementares aos das UCs Biopolímeros e Síntese e Caracterização Química. Sempre que possível, serão incluídas demonstrações e/ou visitas aos laboratórios, assim como a resolução de exercícios de modo a ilustrar os conceitos expostos. Dependendo da disponibilidade, algumas aulas podem ser lecionadas por peritos convidados.

Resultados de Aprendizagem

No final desta UC, o estudante deve ser capaz de:

- Aplicar o conceito de engenharia macromolecular recorrendo a ferramentas como a seleção do mecanismo, da técnica de polimerização e a modificação de grupos funcionais.

- Descrever as principais metodologias de preparação de poliois, poliésteres e poliuretanos a partir de fontes renováveis

- Descrever as principais metodologias de produção de nanocelulose

- Identificar as principais estratégias de modificação química/física de nanofibras de celulose e de outros polímeros nanoestruturados

- Descrever estratégias de preparação de redes interpenetradas (IPN)

- Discutir o efeito do comprimento das cadeias e da densidade de ramificações e de reticulação sobre as propriedades dos polímeros e derivados

-Identificar as técnicas de caracterização, aplicadas ao contexto específico, e tratar os dados obtidos

- Relacionar a composição e estrutura dos novos polímeros com as propriedades e aplicações inovadoras.

Estágio(s)

Não

Programa

1-Breve Introdução, contexto e interesse no desenvolvimento de novos polímeros para aplicações inovadoras

2-Engenharia macromolecular-Estratégias de síntese (mecanismos, técnicas e sequência) para controlo da morfologia, composição e massa molecular: polimerização iónica, radicalar controlada (ATRP e RAFT), química click; polimerização em emulsões e biossíntese; polímeros com morfologias diversas (estrela, dendrímeros, rotaxanos, núcleo-coroa etc)

3-Poliois, Poliésteres e Poliuretanos a partir d fontes renováveis-síntese e propriedades

4-Nanocelulose (celulose bacteriana e celulose nanofibrilada)–produção e propriedades

5-Principais métodos d modificação de polímeros nanoestruturados

6-Preparação de redes interpenetradas (IPNs)

7-Métodos d caracterização aplicados a polímeros

8-Aplicações inovadoras–materiais com propriedades d barreira (embalagens e têxteis funcionais), aplicações biomédicas, células d combustível, materiais para isolamento e conforto, micro e optoelectrónica, etc.

Métodos de Avaliação

Avaliação
1) estudo de caso (50 %) - (monografia/25%+apresentação oral/25%): 50.0%
2) relatórios de atividades de natureza pratica (25%) e teste escrito individual (25%): 50.0%

Bibliografia

- Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, J. Cowie and V Arrighi, 3rd edition, CRC Press, 2008

- Braunecker, W. A.; Matyjaszewski, K., Controlled/living radical polymerization: Features, developments, and perspectives, Progress in Polymer Science, 2007, 32, 93-146.

- Complex Macromolecular Architectures - Synthesis, Characterization, and Self-Assembly, Hadjichristidis, N.; Hirao, A; Tezuka, Y, Du Prez, F, Eds, Wiley, 2011

- Técnicas de Caracterização de polímeros, S. Canevarolo Jr., Artliber Editora, 2007

- Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources, M. N. Belgacem and A. Gandini, Eds, Elsevier, UK, 2008

- Biodegradable Polymers for Industrial Application, Ray Smith, Ed., CRC Press, USA, 2005

- Nanocellulose Polymer Nanocomposites: From Fundamental to Applications", V. K. Thakur (Ed.), Wiley –Scrivener, 2014. (in particular chapter 2)