医用高分子材料基础知识
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专业: 材料科学与工程姓名:**学校名称:贵州大学论文题目:生物医用高分子材料学号:*******老师: ***生物医用高分子材料摘要:简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类,接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势,对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词:功能高分子材料,生物医用高分子材料。
功能高分子材料功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料.近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言.这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料.如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物.可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料.功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类:(1)分离材料和化学功能材料;(2)电磁功能高分子材料;(3)光功能高分子材料;(4)生物医用高分子材料。
功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。
高分子材料科学与工程专业知识技能一、介绍高分子材料科学与工程是一门涉及高分子材料合成、加工、性能表征和应用的综合性学科。
其研究对象涉及聚合物、共聚物、复合材料等高分子材料,以及其在汽车、航空航天、电子、医药、建筑等领域的应用。
本文将围绕高分子材料科学与工程专业的知识和技能展开深入探讨,以帮助读者全面了解这一学科,并为相关专业的学生提供学习和就业指导。
二、高分子材料合成1.聚合反应在高分子材料科学与工程专业中,学生首先需要了解聚合反应的基本概念和原理。
聚合反应是指将单体分子通过化学反应形成具有线性或者支化结构的聚合物的过程。
对于不同种类的高分子材料,其聚合反应的方式和条件也会有所不同。
学生需要熟练掌握不同类型聚合反应的特点和条件,为后续的材料合成奠定基础。
2.聚合物合成方法在聚合物科学与工程专业中,学生还需要学习不同的聚合物合成方法,包括自由基聚合、离子聚合、环氧树脂固化等。
这些方法涉及到催化剂的选择、反应条件的控制、聚合物结构的调控等方面的知识。
掌握这些合成方法,对于学生将来从事高分子材料的研究和工程应用工作都具有重要意义。
三、高分子材料性能表征1.结构表征高分子材料的结构表征是对其分子结构、宏观形貌等特征进行分析和鉴定的过程。
通过使用一系列的仪器和技术,如核磁共振、红外光谱、激光粒度分析仪等,可以对高分子材料的结构进行深入研究。
学生需要学习不同的结构表征方法,并了解它们的适用范围和使用条件。
2.性能测试除了结构表征,高分子材料的性能测试也是学生需要掌握的重要技能之一。
拉伸强度、弯曲模量、热学性能、电学性能等指标都需要通过相应的测试方法进行表征。
学生需要学习这些性能测试方法的原理和操作技巧,为未来从事高分子材料性能评价和改性工作提供技术支持。
四、高分子材料应用1.功能高分子材料随着科技的不断进步,功能高分子材料在各个领域的应用日益广泛。
具有自修复功能的聚合物材料、智能感应材料、生物兼容高分子材料等。
第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义:高分子材料是以高分子化合物为主要成分(适当加入添加剂)的材料。
高分子化合物:1.天然:松香、石蜡、淀粉2.合成:塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物,又称为高聚物或聚合物。
通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如:同为1000的多糖(低),石蜡(高)一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成:高分子化合物虽然分子量很大,但化学组成比较简单。
都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。
即是由简单的结构单元以重方式相连接。
例:聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念:单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成,组成大分子链的这种结构单元称为链节。
聚合度——链节的重复次数。
n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差,不利于成型加工。
n要严格控制。
三、高分子的合成:加聚反应、缩聚反应①加聚反应:指一种或几种单体,打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如:乙烯→聚乙烯(均聚)②分类:均聚:同种单体聚合共聚:两种或两种以上单体聚合(非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS:丙烯脂:耐腐蚀表面致密丁二烯:呈橡胶韧性苯乙烯:热塑加工)特点:反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应:指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物,同时析出(缩去)某种低分子物质的反应。
例:尼龙(聚酰胺)氨基酸,缩去一个水分子聚合而成。
特点:由若干步聚合反应构成,逐步进行。
链节化学结构与单体不完全相同,反应中有小分子副产物生成。
总结:目前80%的高分子材料由加聚反应得到。
四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a.碳链聚合物:这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种,主要是聚烯烃、聚二烯烃(橡胶)b. 条链聚合物,器结构特点是除碳原子外,还有氧、氮、硫原子。
名词解释:1. 通用型热塑性塑料:是指综合性能好,力学性能一般,产量大,适用范围广泛,价格低廉的一类树脂。
2. 通用型热固性塑料:为树脂在加工过程中发生化学变化,分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构,再加热后也不会软化流动的一类聚合物。
3. 聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率(MFR )来表示。
4. 共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混,最终形成一种宏观上均与且力学,热学,光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。
5. 茂金属聚苯乙烯:为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂,它的苯环交替排列在大分子链的两侧。
6. 通常把使用量大、长期使用温度在100~150℃、可作为结构材料7. 使用的塑料材料称为通甩工程塑料,而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150℃以上的塑料材料特种工程塑料。
8. 聚酰胺(PA):俗称尼龙,是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。
聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得,也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。
聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。
9. 单体浇注聚酰胺(MC 聚酰胺),是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6 单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。
制备的主要特点有:①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。
②工艺设备及模具都很简单,容易掌握。
③MC 聚酰胺的各项物理机械性能,比一般聚酰胺优越。
④可以浇注成各种型材,并经切削加工成所需要的零件,因此适合多品种,小批量产品的试制。
10. RIM 聚酰胺:是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应,再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。
11. 共聚甲醛:是以三聚甲醛为原料,与二氧五环作用,在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚,再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。
12. 均聚甲醛:是以三聚甲醛为原料,以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂,在石油醚中聚合,再经端基封闭而得到的。
《高分子材料化学基本知识》试题部分:一、单选题1)基本难度(共24题)1.在烷烃的自由基取代反应中,不同类型的氢被取代活性最大的是()。
A、一级B、二级C、三级D、都不是2.引起烷烃构象异构的原因是()。
A、分子中的双键旋转受阻B、分子中的单双键共轭C、分子中有双键D、分子中的两个碳原子围绕C—C单键作相对旋转3.下列物质通入三氯化铁溶液显色的是()。
A、苯甲酸B、苯甲醇C、苯酚D、甲苯4.Grignard试剂指的是()。
A、R-Mg-XB、R-LiC、R2CuLi D、R-Zn-X5.下列能进行Cannizzaro(康尼查罗)反应的化合物是()。
A、丙醛B、乙醛C、甲醛D、丙酮.6.下列化合物中不能使溴水褪色的是()。
A、丙烯B、丙炔C、丙烷D、环丙烷7.下列不属于邻、对位定位基的是()。
A、甲基B、氨基C、卤素D、硝基8.下列化合物可以和托伦试剂发生反应的是()。
A、CH3CH2OH B、CH3COOH C、CH3CHO D、CH3COCH39.脂肪胺中与亚硝酸反应能够放出氮气的是()。
A、季胺盐B、叔胺C、仲胺D、伯胺10.下列化合物进行硝化反应时最容易的是 ( )。
A、苯B、硝基苯C、甲苯D、氯苯11.涤纶是属于下列哪一类聚合物?()A、聚酯B、聚醚C、聚酰胺D、聚烯烃12.吡啶和强的亲核试剂作用时发生什么反应?()A、α-取代B、β-取代C、环破裂D、不发生反应13.盖布瑞尔合成法可用来合成下列哪种化合物? ( )A、纯伯胺B、纯仲胺C、伯醇D、混合醚14.尼龙-66是下列哪组物质的聚合物? ( )A、己二酸与己二胺B、己内酰胺C、对苯二甲酸与乙二醇D、苯烯15.下列有机物命名正确的是()A、2,2,3-三甲基丁烷B、2-乙基戊烷C、2-甲基-1-丁炔D、2,2-甲基-1-丁烯16.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是()?A、理想共聚B、交替共聚C、恒比点共聚D、非理想共聚17.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是()。
《药用高分子材料》教案
050923专用
主讲教师:王旭湖州师范学院生命科学学院化学系
二OO七年九月~二OO八年一月
《》课程说明
一、课程教学目标与要求
药用高分子材料学是将药物制剂学与高分子化学、物理、材料学的有关内容相结合,为适应药剂学发展需要而设置的一门课程。
本教材对药用高分子材料的研究、发展做了系统的介绍,简述了药用高分子材料的理论基础及其在药物制剂中的应用原理,对药用天然高分子及其衍生物、药用合成高分子、高分子药物进行了举例说明,并且在本书最后对药品包装与贮运材料进行了阐述。
本课程要求学生掌握高分子材料的基本理论和药物制剂中常用高分子材料的物理化学性质性能及用途,能够将高分子材料学的基础理论知识,在普通药物制剂、特别是在长效,控释及靶向制剂中应用,从而为药物新剂型的研究与开发奠定基础。
二、其它方面
1. 教学安排
36 学时
2. 考核形式
考查
3. 授课对象
2005级制药工程本科
4. 教学手段
多媒体。
5. 参考教材与参考书目
参考教材:姚日生主编《药用高分子材料》,1版,化学工业出版社,2003年。
参考书籍:郑俊民《药用高分子材料》中国医药科技出版社
陈健海《药用高分子材料与现代药剂》科学出版社
教案序号:01
课程名称:药用高分子材料。
医用高分子材料基础知识一、医用高分子材料的分类合成高分子材料:合成高分子材料是指通过化学反应合成的材料,常见的有聚合物类和聚合物复合材料。
聚合物类包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯等,聚合物复合材料则是指在聚合物基础上加入其他物质,如纤维素纤维增强聚合物复合材料。
天然高分子材料:天然高分子材料是指存在于自然界中的高分子材料,常见的有蛋白质、多糖、天然橡胶等。
例如胶原蛋白是人体内最主要的组织结构蛋白,常用于制备生物材料。
二、医用高分子材料的特性1.生物相容性:医用高分子材料必须具有良好的生物相容性,不会引起机体的排斥反应和免疫反应。
2.可加工性:医用高分子材料具有良好的加工性能,可以通过注塑、挤出、吹塑、热压等工艺制备成各种形状和尺寸的产品。
3.生物降解性:一些医用高分子材料具有生物降解性,可以在体内被生物酶或细胞降解,从而减少二次手术。
4.力学性能:医用高分子材料需要满足不同应用领域的力学性能要求,如抗拉强度、伸长率、弹性模量等。
5.导电性:一些医用高分子材料需要具备导电性能,可以用于制作生物传感器和电刺激设备等。
三、医用高分子材料的应用领域1.医疗器械:医用高分子材料广泛应用于医疗器械的制造,如导管、输液管、手术器械等。
2.医用敷料:医用高分子材料可以制备成不同形状和尺寸的敷料,对于伤口的修复和保护具有重要作用。
3.组织工程与再生医学:医用高分子材料可以用于组织工程的材料支架和载体,也可以与干细胞结合用于组织再生医学。
4.药物缓释系统:医用高分子材料可以用于制备药物缓释系统,控制药物的释放速率和时间,提高药物的疗效和稳定性。
5.人工器官:医用高分子材料可以用于制作人工心脏瓣膜、血液透析器、人工血管等人工器官。
总之,医用高分子材料在医学领域中具有广泛的应用前景,具备良好的生物相容性、可加工性、生物降解性、力学性能和导电性能等特性。
随着技术的不断发展,医用高分子材料将为医学诊疗和治疗带来更多创新和进步。
高分子材料科学与工程专业知识技能
高分子材料科学与工程是一门综合性的学科,涉及到高分子化学、高分子物理、高分子工程等多个方面的知识和技能。
1. 高分子化学:了解高分子化学反应、高分子合成方法、高分子结构与性能的关系等基本理论知识。
能够熟练使用高分子化学实验技术,进行高分子材料的合成、改性和表征等实验工作。
2. 高分子物理:了解高分子物理性质、高分子链的运动与平衡、熔融与玻璃化转变等基本理论知识。
能够使用相关仪器和试验方法,研究高分子材料的结构与性能。
3. 高分子工程:了解高分子加工工艺、高分子成型和制备技术、高分子材料的加工性能等基本理论知识。
能够设计和优化高分子材料的加工工艺,应用于高分子制品的生产。
4. 高分子材料性能测试与表征:了解高分子材料的力学性能、热学性能、电学性能等基本测试方法和表征技术。
能够选择合适的测试方法,评价高分子材料的各项性能指标。
5. 高分子材料应用:了解高分子材料在电子、汽车、航空航天、医药等领域的应用情况。
具备高分子材料的应用设计和研发能力,能够解决实际应用中的问题。
除了上述基础知识和技能外,还需要具备良好的实验室安全意识和团队合作能力,能够与其他科研人员和工程师合作,开展高分子材料科学与工程相关的研究和开发工作。
《高分子材料》课程教学大纲高分子材料课程教学大纲
课程目标
本课程旨在介绍高分子材料的基本概念、性质、应用及制备方法,培养学生在高分子材料领域的基础知识和实际操作能力。
课程安排
第一部分:高分子材料概述
- 高分子材料的定义和分类
- 高分子材料在工程和科学领域的重要性
- 高分子结构与性质的关系
第二部分:高分子材料的性质和测试方法
- 高分子材料的物理性质和化学性质
- 高分子材料的力学性能测试方法
- 高分子材料的热学性能测试方法
第三部分:高分子材料的应用
- 高分子材料在塑料、橡胶、纤维等方面的应用
- 高分子材料在医疗、电子、汽车等领域的应用
- 高分子材料的环境和可持续发展问题
第四部分:高分子材料的制备方法
- 高分子聚合反应的基本原理和机制
- 高分子材料的聚合方法和工艺
- 高分子材料的加工和成型技术
教学方法
本课程将采用多种教学方法,包括讲授、案例分析、实验演示和小组讨论等。
学生将有机会参与实际的高分子材料制备和测试实验,以增强实践能力。
考核方式
本课程的考核方式将包括平时成绩、实验报告、课堂讨论和期末考试等。
具体的考核比例将在课程开始时由授课教师详细说明。
参考教材
- 《高分子材料导论》王良新编著,清华大学出版社
- 《高分子材料化学》陈信雄等著,科学出版社
以上为课程的大纲教学安排,具体内容和教学进度可能会根据实际情况进行调整,敬请理解。
医用高分子材料范文医用高分子材料是指应用在医学领域的高分子材料。
随着科技的不断进步和医疗技术的快速发展,医用高分子材料的种类和应用范围不断扩大,已成为医疗器械和医疗设备的重要组成部分。
本文将介绍医用高分子材料的种类、特点和应用。
首先,医用高分子材料可以分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。
天然高分子材料包括天然橡胶、天然纤维素、胶原蛋白等。
天然高分子材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此广泛应用于外科手术缝合线、心脏瓣膜、人工血管等领域。
然而,天然高分子材料的力学性能较差,容易疲劳破裂,限制了其在一些领域的应用。
合成高分子材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚酯等。
这些材料具有较好的力学性能和化学稳定性,可以通过化学合成来控制其物理性能和化学性质,满足不同医疗器械和医疗设备的要求。
例如,聚乳酸可以制备成可降解的缝合线,聚乙烯可以制备成人工关节、人工骨头等。
其次,医用高分子材料具有许多特点。
首先,医用高分子材料具有良好的生物相容性。
这意味着它们可以与生物体的组织和细胞相容,不会引起明显的免疫反应和毒性反应。
这是医用高分子材料能够被广泛应用于人体的重要原因之一其次,医用高分子材料具有可调控的物理性能和化学性质。
通过改变材料的组成、结构和加工工艺,可以调节医用高分子材料的机械性能、表面性质、降解速率等,以满足不同医疗需求。
再次,医用高分子材料具有较好的加工性能和可塑性。
它们可以通过注塑、挤出、模压等加工工艺制备成各种形状的医疗器械和医疗设备,例如导尿管、人工心脏瓣膜等。
同时,医用高分子材料还可以通过热成型、薄膜法等加工工艺制备成薄膜、纤维等形式,应用于创伤敷料、医用纤维材料等领域。
最后,医用高分子材料具有良好的生物可降解性。
它们在体内能够逐渐分解为低分子物质,最终通过代谢排出体外,不会对人体造成负面影响。
这种特性使得医用高分子材料在内外科手术、组织工程和药物缓释等领域得到了广泛应用。
最后,医用高分子材料在医疗领域有广泛的应用。