药用高分子材料
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药用高分子材料学药用高分子材料学是研究药物与高分子材料相互作用的学科,它将高分子材料的独特性能与药物的治疗效果相结合,有力地推动了药物传递和药物治疗领域的发展。
药用高分子材料是指那些在药物传递和控释系统中应用的材料,它们具有良好的生物相容性和生物可降解性,能够与药物稳定结合并通过体内的代谢和排出途径进行自行降解。
这些材料具有多种形态,包括颗粒、纳米粒、微球、纤维、薄膜等,可以通过不同的制备方法进行制备。
药用高分子材料的研究主要集中在以下几个方面:1.控释系统:药物的快速释放容易导致药物的代谢和排泄,降低治疗效果。
因此,研究人员开发了一些控释系统,例如微球、纳米粒等,通过调节材料的构型和孔隙结构来控制药物的释放速度和时间,从而确保药物可以持续稳定地释放。
2.靶向传递:药物的靶向传递是指将药物直接送达到疾病部位,减少对正常细胞的损害。
药用高分子材料可以作为药物载体,经过改性后具有靶向识别特性,可以通过配体-受体相互作用、磁性导引等方式将药物精确地传递到病变组织。
3.仿生组织工程:随着组织工程学的发展,药用高分子材料也被广泛应用于修复和再生组织。
例如,通过制备生物可降解的支架材料,可以在体内形成新的组织,加速伤口愈合和损伤修复。
4.药物检测:药用高分子材料也可以用于药物的检测,例如利用其光学、电化学、磁性等特性,开发出一系列荧光探针、电化学传感器和磁共振成像探针,用于检测药物的浓度和分布。
药用高分子材料的应用已经取得了一系列的研究进展。
例如,通过调控高分子材料的结构和性质,可以改善药物的溶解度和稳定性,提高药物的生物利用度。
同时,还可以优化药物的代谢途径和药效学特性,加强药效的持续性和生物活性。
总之,药用高分子材料学在药物传递和药物治疗领域具有重要的应用前景,有望进一步推动药物研发和临床治疗的发展。
药用高分子材料学
药用高分子材料学是一门研究药物在高分子材料中的载体、释放、控制释放等方面的学科。
它将高分子材料与药物相结合,旨在提高药物的生物利用度、降低毒性、改善稳定性和控制释放速率。
在医药领域中,药用高分子材料学具有重要的应用价值,对于提高药物疗效、减少药物副作用、改善药物的稳定性和控制释放速率都有重要意义。
首先,药用高分子材料学在药物的载体方面发挥着重要作用。
传统的药物往往需要通过口服或注射等方式进入人体,但由于药物本身的特性,往往会受到胃酸、酶解、免疫系统等的影响,导致药物的生物利用度较低。
而利用高分子材料作为药物的载体,可以提高药物的生物利用度,延长药物在体内的停留时间,从而提高药物的疗效。
其次,药用高分子材料学在药物的释放方面也具有重要意义。
一些药物需要在一定的时间内持续释放,而另一些药物则需要在特定部位或特定时间释放。
通过对高分子材料的设计和改性,可以实现对药物释放速率的控制,从而满足不同药物的释放需求,提高药物的疗效。
此外,药用高分子材料学还可以改善药物的稳定性。
一些药物在长时间内容易降解,失去活性,而高分子材料可以有效地保护这些药物,延长其有效期,提高药物的稳定性。
总的来说,药用高分子材料学在医药领域中具有重要的应用前景和意义。
通过对高分子材料与药物相结合的研究,可以提高药物的生物利用度、改善药物的稳定性、控制释放速率,从而提高药物的疗效,减少药物的副作用,为人类健康事业做出重要贡献。
希望未来在这一领域的研究能够取得更多的突破,为人类的健康带来更多的福祉。
药用高分子材料药用高分子材料是指用于医药领域的高分子材料,其具有良好的生物相容性、可降解性和药物载体功能。
药用高分子材料在医学领域中有着广泛的应用,包括药物输送、组织工程、医疗器械等方面。
本文将重点介绍药用高分子材料在医学领域中的应用及其相关研究进展。
首先,药用高分子材料在药物输送方面具有重要的应用价值。
传统的药物输送方式往往存在药物的不稳定性、生物利用度低、毒副作用大等问题。
而药用高分子材料作为药物的载体,可以提高药物的稳定性、延长药物在体内的停留时间、减少毒副作用,从而提高药物的疗效。
例如,聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种常用的药用高分子材料,可以作为微球或纳米粒子的载体,用于输送抗癌药物、抗生素等。
另外,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和明胶等药用高分子材料也被广泛应用于药物输送领域。
其次,药用高分子材料在组织工程方面也有着重要的应用。
组织工程是一种利用生物材料、细胞和生物活性分子构建人工组织和器官的技术,旨在修复和再生受损组织。
药用高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性,可以作为组织工程材料用于修复骨折、软骨损伤、皮肤缺损等。
例如,聚乳酸(PLA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)可以用于制备骨修复材料和软骨修复材料,可促进骨细胞和软骨细胞的生长和再生。
另外,明胶和壳聚糖等药用高分子材料也被广泛应用于组织工程领域。
此外,药用高分子材料在医疗器械方面也有着重要的应用。
医疗器械是用于诊断、治疗、缓解疾病的器械,如缝合线、人工心脏瓣膜、支架等。
药用高分子材料具有良好的生物相容性和可加工性,可以用于制备医疗器械。
例如,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)可以用于制备医用缝合线和人工心脏瓣膜,具有良好的生物相容性和机械性能。
另外,聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)等药用高分子材料也被广泛应用于医疗器械领域。
总之,药用高分子材料在医学领域中具有着广泛的应用前景,其在药物输送、组织工程、医疗器械等方面都有着重要的应用价值。
药用高分子材料学
药用高分子材料是近年来非常流行的一门新兴学科,它聚焦于药物和生物学领域,集中研究各种药物技术及其应用。
药用高分子材料学旨在构建药物和生物计算机的技术框架,为药物的发现、研发和使用提供科学的支持,以满足人们的需求。
药用高分子材料包括各种用于制备药物的材料,如细胞培养基、肽类抗生素、蛋白质、脂类和多肽等。
这些材料在制备、稳定和评价药物时都具有重要作用。
药用高分子材料学研究机理、性质、结构和功能,以及药物途径和释放,以实现对药物临床给药的更佳控制。
药物、生物计算机和药用高分子材料结合使用,可以将其技术发挥到极致,实现有效的应用。
借助药物先进技术,药物设计可以更精确地控制药物的释放路径,使药物具有更强的结构可靠性和更长的活性半衰期,从而实现更高的药物有效性。
另外,利用药用高分子材料制备的纳米粒子,可以作为给药载体,将药物定向投放到针对性细胞,实现有效的药物释放和靶标细胞特异性抑制。
随着纳米技术的发展,药用高分子材料研究也在持续深入,为各种药物的发现、研发和使用提供了深入的科学依据。
药用高分子材料学不仅可以应用于药物设计,还可以应用于药物临床试验、药物制剂、药物生物利用度和毒性评价等。
药用高分子材料学的发展将为药物的发现、研发和使用提供新的思路,为疾病治疗提供更高效有效的治疗方案。
药用高分子材料学的发展将对全球药物产业产生重大影响,是未
来药物研发和应用的发展趋势。
药用高分子材料学可以将物理、化学、药物学和生物信息技术有机结合起来,实现更为有效的药物研发。
未来,药用高分子材料学将继续发挥关键作用,为未来药物的更快、更有效的发现和开发奠定基础。
药用高分子材料
药用高分子材料是一种具有广泛应用前景的新型材料,它在医药领域具有重要
的意义。
药用高分子材料是指在药物制剂中作为载体、包装材料或者药物本身的高分子材料。
它具有良好的生物相容性、生物降解性、可控释放性和多功能性等特点,因此在药物制剂领域具有重要的应用价值。
首先,药用高分子材料在药物制剂中作为载体具有重要作用。
通过将药物载入
高分子材料中,可以提高药物的稳定性、降低毒性、延长药物的作用时间。
例如,聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种常用的药用高分子材料,它可以作为微球、纳米粒等载体,用于控制释放药物,提高药物的生物利用度。
其次,药用高分子材料在药物包装领域也具有重要作用。
药物包装材料需要具
有良好的阻隔性能、稳定性和生物相容性,以保护药物免受外界环境的影响。
药用高分子材料可以作为药物包装材料,例如聚乙烯醇、聚己内酯等,它们可以有效地保护药物,延长药物的保质期,确保药物的安全性和有效性。
此外,药用高分子材料还可以作为药物本身。
一些高分子材料本身具有药物活性,例如聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PEG-PLA)可以作为抗癌药物,具有良好的抗
肿瘤活性。
这种药物既可以作为载体,也可以作为药物本身,具有双重作用。
总的来说,药用高分子材料具有重要的应用前景和发展空间。
它在药物制剂中
作为载体、包装材料或者药物本身,都具有重要的作用。
随着科学技术的不断发展,相信药用高分子材料将会在医药领域发挥越来越重要的作用,为人类健康事业做出更大的贡献。
药用高分子材料药用高分子材料是一类应用于医药领域的特殊高分子材料。
它们具有良好的生物相容性、可控释放性和生物可降解性等特点,在医疗器械、药物传递系统和组织工程等方面有着广泛的应用。
以下将介绍一些常见的药用高分子材料及其应用。
1. 聚乳酸(PLA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA):聚乳酸和PLGA是最常用的药用高分子材料之一。
它们具有良好的生物相容性和生物降解性,可用于制备缝合线、药物载体和组织工程支架等。
此外,由于它们的可良好可控释放性,它们也被广泛应用于药物缓释系统,如微球、纳米颗粒和纳米纤维等。
2.玻尿酸(HA)和聚乙二醇(PEG):玻尿酸是一种天然多糖,具有良好的生物相容性和生物活性。
它可用于制备软骨修复材料、皮肤填充剂和药物传递系统等。
聚乙二醇是一种具有良好生物相容性的合成高分子材料,可用于改善药物的稳定性、增加其溶解度,并延长药物的半衰期。
3.聚酯和聚酰胺:聚酯和聚酰胺是常用的生物降解高分子材料。
它们可用于制备缝线、填充剂和组织工程支架等,在骨科、牙科和整形外科等领域得到广泛应用。
此外,它们还可以通过改变化学结构和物理性质来调控材料的生物可降解性和机械性能,以适应不同的医疗需求。
4.明胶和胶原蛋白:明胶和胶原蛋白是一种具有良好生物相容性和生物活性的天然高分子材料。
它们可用于制备组织工程支架、药物载体和伤口愈合材料等。
此外,由于其结构与人体组织相似,它们在医学成像和细胞培养等方面也有着重要的应用。
除了以上几种常见的药用高分子材料外,还有许多其他类型的药用高分子材料被用于特定的医疗应用,如聚己内酯(PCL)、聚碳酸酯(PC)和聚乳酸-联谷氨酸共聚物(PLLA-Glu)等。
随着科技的不断发展,药用高分子材料还将有更广阔的应用前景,并为医学领域的进步做出贡献。
药用高分子材料学第一章绪论1、药用高分子材料指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料,包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物以及药物接触的包装贮运的高分子材料。
2、高分子材料在药剂学中的作用①增强和扩大主药的作用和疗效,降低毒副作用②改变药物的给药途径,提高生物利用度③调控主药的体内外释放速率与释药规律④可逆性改变人体局部生理功能,以利于药物吸收⑤改变主药的理化性质,使之更适合药效发挥⑥增强主药的稳定性,掩盖主药的不良味道及减少刺激性第二章高分子的结构、合成和化学反应1、高分子的特性:①具有很大的分子作用力②可发生相当大的可逆力学形变③在溶剂中表现出溶胀特性2、单体单元:聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的单元结构。
3、单体:形成结构单元的小分子化合物,是合成聚合物的原料。
4、聚合度(DP):代表重复单元数。
即分子式中的n。
5、均聚物:由一种单体聚合而成的高分子。
6、共聚物:由两种或两种以上的单体聚合而成的聚合物。
7、高分子的分类:①有机高分子:完全由碳原子或由C、0、N、S、P等在有机物中常见的原子组成。
有主链纯为碳原子构成的碳链高分子和主链中含有C及0、N、S、P等原子的杂链高分子。
②元素有机高分子:主链不含C原子,主要由Si、B、Al等原子构成,侧链是含C有机基团。
③无机高分子:主链和侧链都不含C原子。
8、高分子结构按其研究单元不同分为高分子链结构(即分子内结构:近程结构和远程结构)和高分子聚集态结构两大类。
9、近程结构:分子链中较小范围的结构状态,包括高分子结构单元的化学组成和键接方式、空间排列以及支化和交联等,是高分子的微管结构,而且与结构单元有着直接的链子,又称为一次结构或化学结构。
10、均聚物结构单元的键接顺序:完全对称的单体只有一种键接方式,不对称的取代结构的单体形成高分子链时有三种不同的键接顺序--头-头键接、尾-尾键接、头-尾键接(带取代基的碳原子叫做头,不带取代基的碳原子叫做尾)11、共聚物的序列结构:含M1、M2 两种单体的共聚物分子链的结构单元有一下4种典型的排列方式:无规共聚物(无规排列)、交替共聚物(严格交替)、嵌段共聚物(一段较长的M!和另一段较长的MJ、接枝共聚物(主链由M t构成,支链由M2构成)12、高分子链的构型(1 )旋光异构若每一个链节中有一个不对称碳原子,每个链节就有两个旋光异构单元存在,它们组成的高分子链就有 3 种键接方式:全同立构---全部由一种旋光异构单元键接而成的高分子间同立构---由两种旋光异构单元交替键接成的高分子无规立构---两种旋光异构单元完全无规则键接成的高分子(2)几何异构由于双键不能内旋转而引起的异构现象综上,分子链中结构单元的空间排列是规整的,称为有规立构高分子(包括旋光异构和几何异构)13、高分子链的远程结构---是指整个分子范围内的结构状态,又称二次结构。
药用高分子材料论文药用高分子材料是一类在医学领域中具有广泛应用前景的新型材料。
它们具有良好的生物相容性、可降解性和可控释放性,因此被广泛应用于药物传递、组织工程、医用器械等领域。
本文将从药用高分子材料的特点、应用、研究现状和发展趋势等方面进行论述。
首先,药用高分子材料具有良好的生物相容性。
生物相容性是衡量材料在生物体内是否引起免疫排斥和毒性反应的重要指标。
药用高分子材料可以与生物体组织良好地相容,不会引起明显的免疫排斥反应,因此在医学领域中得到了广泛应用。
例如,可降解聚乳酸材料被用于制备缝合线、修复骨折等医疗器械,其生物相容性得到了充分验证。
其次,药用高分子材料具有可降解性。
可降解性是指材料在生物体内可以被自然降解为无害的物质,不会对生物体造成持久的影响。
这种特性使得药用高分子材料在药物传递领域具有独特优势。
例如,可降解的聚乙烯醇-聚乳酸共聚物被广泛用于制备药物缓释微球,可以实现药物的持续释放,提高药物的疗效和降低毒副作用。
另外,药用高分子材料具有可控释放性。
可控释放性是指药物可以在一定时间内以可控的速率从材料中释放出来。
这种特性使得药用高分子材料在药物传递系统中可以实现精确的药物释放,提高药物的生物利用度。
例如,通过改变材料的孔隙结构和表面性质,可以实现对药物释放速率的调控,从而实现药物的持续释放和定向释放。
在当前的研究中,药用高分子材料的应用领域不断拓展,研究重点逐渐从材料本身向材料与药物的相互作用、材料的结构与性能之间的关系等方面转移。
同时,随着生物医学工程和组织工程等新兴领域的发展,对药用高分子材料的需求不断增加,这也催生了一大批新型药用高分子材料的研究和开发。
未来,随着医学技术和材料科学的不断发展,药用高分子材料必将迎来更广阔的应用前景。
我们相信,在不久的将来,药用高分子材料将会在医学领域发挥越来越重要的作用,为人类健康事业做出更大的贡献。
综上所述,药用高分子材料具有良好的生物相容性、可降解性和可控释放性等特点,在医学领域具有广泛的应用前景。
高分子材料第一章一、 高分子材料的基本概念什么是高分子:高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为104~106的化合物。
单 体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。
即合成聚合物的起始原料。
结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。
即构成大分子链的基本结构单元。
单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。
重复单元 (Repeating unit ),又称链节:聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元;重复单元连接成的线型大分子,类似一条长链,因此重复单元又称为链节。
高分子的三种组成情况1.由一种结构单元组成的高分子此时:结构单元=单体单元=重复单元说明:n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度。
由聚合度可计算出高分子的分子量:M=n. M0 式中:M 是高分子的分子量 M0 是重复单元的分子量2.另一种情况:结构单元=重复单元 单体单元结构单元比其单体少了些原子(氢原子和氧原子),因为聚合时有小分子生成,所以此时的结构单元不等于单体单元。
注意:对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子结构单元与单体的结构是一致的,仅电子排布不同对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的高分子结构单元与单体的结构不一致3.由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66的特征:其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元。
注意:(1)对于均聚物,即使用一种单体聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是相同的。
(2)对于共聚物,即使用两种或者两种以上的单体共同聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是不同的。
二、高 分 子 的 命 名1、 习 惯 命 名 法天然高分子:一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称。
如纤维素(来源)、核酸(来源与化学性能)、酶(化学作用)。
合成高分子:(1)由一种单体合成的高分子:“聚”+ 单体名称。
如乙烯:聚乙烯; 丙烯:聚丙烯; 氯乙烯:聚氯乙烯(2)以高分子结构特征来命名.如聚酰胺、聚酯、聚醚、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等。
尼龙-66:聚己二酰己二胺;尼龙-610:聚癸二酰己二胺;尼龙-6:聚己内酰胺或聚ω-氨基己酸聚CH 2 CH CH 2-CH n CH 2 CH n 单体体 n H 2N-(--CH 2-)-COOH --NH-(--CH 2-)-CO--n n H 2O +552.商品名称:(1)树脂类(未加工成型的原料都称为树脂)(2)橡胶类 (3)纤维如丁苯橡胶---丁二烯、苯乙烯聚合物 氯纶 PVC 聚氯乙烯乙丙橡胶---乙烯、丙烯共聚物 丙纶 PP 聚丙烯腈纶 PANC 聚丙烯腈3. IUPAC 系统命名法(1) 确定重复结构单元;(2)给重复结构单元命名:按小分子有机化合物的IUPAC 命名规则给重复结构单元命名;(3)给重复结构单元的命名加括弧(括弧必不可少),并冠以前缀“聚”。
例: COOCH 3CH 3nC CH 2重复结构单元为: 聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯] 聚(1-氯乙烯)三、高 分 子 链 结 构1.聚合物的结构:一级结构(近程结构):结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等。
是反映高分子各种特性的最主要结构层次。
二级结构(远程结构):通常包括高分子链的形态(构象)以及高分子的大小(分子量)。
与高分子链的柔性和刚性有直接关系。
三级结构(聚集态结构):聚集态结构也称三级结构,或超分子结构,它是指单位体积内许多大分子链之间的的排列与堆砌方式。
包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等。
2.高分子链的近程结构:高分子链的构型 :构型:是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也可以说,是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
1.旋光异构:若高分子中含有手性C 原子,则其立体构型可有D 型和L 型,据其连接方式可分为如下三种:(以聚丙烯为例):(1) 全同立构高分子:主链上的C*的立体构型全部为D 型或L 型, 即DDDDDDDDDD 或LLLLLLLLLLL ;2) 间同立构高分子:主链上的C*的立体构型各不相同, 即D 型与L 型相间连接,LDLDLDLDLDLD ;立构规整性高分子(tactic polymer ): C*的立体构型有规则连接,简称等规高分子。
(3) 无规立构高分子:主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。
3、高分子链的远程结构:包括分子量及分子量分布和高分子形态(构象)。
书P8分子量:1).数均分子量:按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量。
根据聚合物溶液的依数性测得的,通过依数性方法和端基滴定法测定。
2)重均分子量:是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量。
根据聚合物溶液对光的散射性质、扩散性质测得的。
通过光散射法测定。
分子量分布:分子量分布越窄,聚合物排布越好。
4.高分子聚集态结构的特点.(1).聚合物晶态总是包含一定量的非晶相,100%结晶的情况是很罕见的。
(2).聚合物聚集态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强烈地依赖于外界条件。
C H H CCl HC H H C Cl H C H H C Cl H C H H CCl H四、聚合与高分子化学反应聚合反应主要有两类:一是不饱和乙烯类单体及环状化合物,通过自身的加成聚合反应而成高聚物,称为加聚反应;其反应一般按链式反应机理进行。
另一种是含有两个或两个以上官能团,通过缩合聚合反应而成高聚物,称为缩聚反应。
其按逐步反应机理进行。
此外,由两种或多种单体进行的加聚反应称为共聚合反应;有三种原料进行的缩合聚合反应称为共缩聚,它们的产物都是共聚物。
1.自由基聚合特点:(1)可概括为慢引发、快增长、速终止;(2)聚合体系中只有单体和聚合物组成;(3)单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大;(4)小量(0.01-0.1%)阻聚剂足以使自由基聚合终止。
2.本体聚合:只有单体本身在引发剂或热、光、辐射的作用下进行的聚合。
3.溶液聚合:单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法。
4.悬浮聚合:单体以小液滴状悬浮在水中的聚合。
5.乳液聚合:单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状进行的聚合。
6.缩聚反应由含有两个或两个以上官能团的单体分子间逐步缩合聚合形成聚合物,同时析出低分子副产物的化学反应,是合成聚合物的重要反应之一。
特点:(1).每一高分子链增长速率较慢,增长的高分子链中的官能团和单体中的官能团活性相同,所以每一个单体可以与任何一个单体或高分子链反应,每一步反应的结果,都形成稳定的化合物,因此链逐步增长,反应时间长。
(2).由于分子链中官能团和单体中官能团反应能力相同,所以,在聚合反应初期,单体很快消失,生成了许多两个或两个以上的单体分子组成的二聚体、三聚体和四聚体等,即反应体系中存在分子量大小不等的缩聚物。
四、药用高分子材料通论药用高分子材料:指的是药品生产与制造加工过程中使用的高分子材料,药用高分子材料包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装储运高分子材料。
第二章一、高分子的分子运动1.高分子运动特点:(一)运动单元的多重性:1.整链的运动:以高分子链为一个整体作质量中心的移动,即分子链间的相对位移。
2.链段的运动:由于主链σ键的内旋转,使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动,但可以保持分子质量中心不变(宏观上不发生塑性形变)。
高弹性:链段运动的结果(拉伸—回复);流动性:链段协同运动,引起分子质心位移。
3.链节的运动:指高分子主链上几个化学键(相当于链节)的协同运动,或杂链高分子的杂链节运动4.侧基、支链的运动:侧基、支链相对于主链的摆动、转动、自身的内旋转。
(二)、分子运动的时间依赖性:物质从一种平衡状态在外场作用下,通过分子运动(低分子是瞬变过程,高分子是速度过程需要时间)达到与外界相适应的另一种平衡状态。
(三)、分子运动的温度依赖性1.活化运动单元:温度升高,增加了分子热运动的能量,当达到某一运动单元运动所需的能量时,就激发这一运动单元的运动。
2.增加分子间的自由空间:温度升高,高聚物发生体积膨胀,自由空间加大。
当自由空间增加到某种运动单元所需的大小时,这一运动单元便可自由运动。
2、高分子的玻璃化转变玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。
温度低,聚合物在外力作用下的形变小,具有虎克弹性行为,形变在瞬间完成,当外力除去后,形变又立即恢复,表现为质硬而脆,这种力学状态与无机玻璃相似,称为玻璃态。
随着温度的升高,形变逐渐增大,当温度升高到某一程度时,形变发生突变,进入区域II,这时即使在较小的外力作用下,也能迅速产生很大的形变,并且当外力除去后,形变又可逐渐恢复。
这种受力能产生很大的形变,除去外力后能恢复原状的性能称高弹性,相应的力学状态称高弹态。
由玻璃态向高弹态发生突变的区域叫玻璃化转变区,玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度,以Tg表示。
当温度升到足够高时,聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态。
高弹态开始向粘流态转变的温度称为粘流温度,以T f表示,其间的形变突变区域称为粘弹态转变区。
二、溶解与高分子溶液(一)、高聚物的溶解1.非晶态高聚物的溶解条件:足够量的溶剂、一定量的非晶态高聚物溶解过程:溶胀到无限溶胀。
(溶解过程的关键步骤是溶胀。
其中无限溶胀就是溶解,而有限溶胀是不溶解。
)2.结晶(晶态)高聚物的溶解非极性结晶高聚物的溶解条件:足够量的溶剂,一定量的非极性结晶高聚物,并且加热到熔点附近。
溶解过程:加热使结晶熔化,再溶胀、溶解。
极性溶解高聚物的溶解条件:足够量的强极性溶剂,一定量的极性结晶高聚物,不用加热。
溶解过程:通过溶剂化作用溶解。
(二)、溶剂的选择1.极性相似原则2.溶剂化原则3.溶解度参数相近原则三、高聚物的力学性能1.应力:单位面积上的内力为应力,其值与外加的应力相等。
2.应变:当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时,其几何形状和尺寸会发生变化,这种变化称为应变或形变。
3.弹性模量:是单位应变所需应力的大小,是材料刚度的表征。
4.硬度:是衡量材料抵抗机械压力能力的一种指标。
5.强度:是材料抵抗外力破坏的能力。
6.高聚物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性:1).高弹性:处于高弹态的高聚物表现出的独特的力学性能。
是由于高聚物极大的分子量使得高分子链有许多不同的构象,而构象的改变导致高分子链有其特有的柔顺性。
链柔性在性能上的表现就是高聚物的高弹性。
橡胶就是具有高弹性的材料。
弹性形变的本质也就是高弹性变的本质。
2).粘弹性:指高聚物材料不但具有弹性材料的一般特性,同时还具有粘性流体的一些特性。