高分子材料的结构与性能-0315.ppt

(二) 聚合物溶解过程的热力学 极性高分子溶于极性溶剂中时，溶解是放热的，可自发进行。 非极性高分子溶解过程一般是吸热的，可通过升高温度T或减小ΔHm使体系自发进行。 对于非极性的溶质和溶剂的相互混合，若ΔV=0，则混合热： 经典的Hildebrand溶度公式 式中 V1，2为溶液的总体积(m1)；δ为溶度参数；ψ为体积分数；下标1和2分别表示溶剂和溶质。 溶质和溶剂的溶度参数愈接近，则ΔHm愈小，也愈能满足自发的条件，一般δ1和δ2的差值不宜超过?1.5。 (三) 溶剂的选择 极性相似原则 溶度参数相近原则 溶剂化原则 聚氯乙烯（19.8）与二氯甲烷（19.8） 弱亲电子性 给电子性 强亲电子性 (四) 高分子稀溶液与浓溶液 粘度 η 增比粘度： 比浓粘度： 特性粘数： 高分子溶液从极稀到极浓的过程是分子链从单链体系转变成多链体系的分子链凝聚过程。 用线团收缩浓度Cs, 接触浓度C*和交叠浓度C+将高分子整个浓度范围划分为极稀溶液、稀溶液、亚浓溶液、浓溶液4个不同特性的浓度区间。 (五) 凝胶 溶胀的三维网状结构分子 具有一定强度和弹性 一般压力难以将水排除 二、渗透性和透气性 高分子材料通过扩散和吸收过程，使气体或液体等小分子物质透过一个表面传递到另一表面渗出、从浓度高的一侧扩散到浓度低的一侧，这种现象称为渗透性。 实质：溶解 扩散 的过程 渗透性的大小与药物释放速率直接相关。 三、热性能 热稳定性、Tg、Tf 耐热性、热膨胀等 四、电和光性能 第四节 高分子材料的力学性能 一、几个基本物理量 应力和应变 材料受到外力作用而不产生惯性移动时，其几何形状和尺寸发生的变化称为应变。 材料宏观变形时内部产生与外界抗衡的力，定义单位面积上的内力为应力，其值与外力大小相等。 2. 弹性模量＝ 3. 硬度（hardness） 4. 强度（strength） 拉伸强度 弯曲强度 冲击强度 影响强度的因素： 高分子的结构 温度、应变速率和应力状态 二、高弹性和粘弹性 高弹性 特点：可逆形变大，弹性模量小； 弹性模量随温度升高而正比增加； 形变时有热效应，拉伸放热，回缩稀热； 有松弛现象； 本质：高分子构象熵的改变 2. 粘弹性 实质：聚合物的力学松弛行为 表现： 蠕变 －－ 一定温度、一定压力下，材料的形变随时间延长而增加的现象 应力松弛 －－ 高分子产生一定形变后，保持形变不变的条件下应力随时间发展而衰减的现象 内耗 蠕变示意图 ε-形变；t-时间；ε∞-形变最大值；τ-推迟时间； 0ab—加外力时情况；b-去掉外力；bcd-形变恢复情况 高分子材料的一般拉伸应力－应变曲线 力学屈服现象 三、高分子材料的塑性和屈服 第五节 药用高分子材料的 生物化学性能 适宜的载药能力和载药后适宜的释药能力； 不与药物发生作用； 材料能经受消毒处理 适宜的分子量、物理化学性能和机械性能 无毒、无抗原性、良好的生物相容性； 医药领域对高分子材料的基本要求： 一、药用高分子材料的毒性来源 二、药用高分子材料的生物相容性 三、药用高分子材料的安全性评价 四、药用高分子材料的灭菌方法 一、药用高分子材料的毒性来源 1. 材料本身的溶出物或渗出物 引发剂、催化剂、残余单体等 2. 材料降解的中间产物或最终产物 3. 材料在合成或加工过程中带来的细菌或病毒污染 二、药用高分子材料的生物相容性 生物相容性：指材料与人体之间相互作用产生各种复杂的生物、物理、化学反应，以及人体对这些反应的忍受程度。 药用高分子材料应该对人体无毒性、无致敏性、无刺激性、无遗传毒性和无致癌性，对人体组织、血液、免疫等系统不产生不良作用。 第二章 高分子材料的 结构与性能 结构 性能 决定 高分子的结构 近程结构、远程结构、聚集态结构 高分子的分子运动 高分子运动的特点、高分子的物理状态 高分子材料的物理化学性能 溶液性能、热性能、力学性能… 第一节 高分子的结构 高分子的结构特点： 多层次 一、高分子链的近程结构 化