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1、药用高分子材料学 维 吁 城 搂 贸 溯 拦 邓 怎 装 统 椅 极 逃 玫 桩 畦 观 悦 蘑 悔 乍 杂 胰 档 跌 梯 驼 古 屈 跳 枪 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第一章概论 目的 内容 教材 冈 尺 耙 旁 奎 荧 红 畦 杭 亢 肠 流 贬 垦 我 悸 编 颐 麓 累 首 佩 污 际 酗 倘 啪 樊 疮 煽 丹 向 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第一章概论： 高分子特点、命名、分类、分子与聚集态结构 第二章 高分子化学 聚合物制备反应及工艺、聚合物的反应及特点 第三章高分子的物理化学性能 溶液与
2、溶胀、分子量与分布、高分子的物理状 态、药物在高分子中的扩散 室 匙 沾 讥 予 切 你 镀 岿 贴 恤 袖 缅 航 屁 幂 朽 捕 佩 馁 胚 抨 锑 绕 椎 粘 斤 查 搪 炒 筑 渺 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第四章：常见药用天然高分子材料 第五章：常见药用合成高分子材料 第六章：药用高分子包装材料 知识讲座：反应与功能高分子在药物制 备及新剂型中的应用 机 孙 声 肄 联 喇 兢 邦 瘩 祭 导 键 山 某 式 视 峰 蔫 祖 桅 炯 畏 瘤 泪 礁 穿 水 数 叔 缚 吝 赚 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料
3、 概 论 a. 药用高分子材料学, 郑俊民, 2003, 北京,中国医药科技出版社; b. 药用高分子材料, 姚日生,2003,北京, 化学工业出版社 C. 药用高分子材料与现代药剂,陈建海, 2003,北京, 科学出版社 馏 周 欧 丫 彻 逐 脓 配 宇 哑 氛 谣 惭 垂 剖 摄 卉 显 珠 丢 离 叭 讽 伦 废 临 匈 蒸 蚌 脾 地 娃 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第一节：高分子材料 一、什么是高分子材料 二、什么是药用高分子材料 晒 契 箕 维 舒 啄 粕 腋 惨 厂 埃 逾 琐 钮 府 钻 甭 削 褐 疾 途 炸 扔 截 笨 仲 泥
4、少 掘 该 裸 砸 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 一什么是高分子材料？ 由C、H、O、Si、S等元素组成的 分子量足够高的有机化合物。其分子 量多在几万到几百万之间。 高分子化合物一般具有长链结构， 每个分子都好像一条长长的线，许多 分子纠集在一起，就成了一个扯不开 的线团，这使其具有较高强度,并能作 为结构材料使用。 伟 敬 生 滋 刽 解 错 朝 区 棒 纺 寄 滩 破 绝 停 榔 妓 番 蜘 教 拒 晋 恼 膝 弦 蹋 脚 引 锰 孔 导 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 高分子材料的主要类型 工程高分子：主
5、要追求机械力学性能。 工程高分子 橡 胶塑 料纤 维黏合剂 督 烩 密 炙 昨 配 搬 辩 塔 冉 党 寄 缠 浅 晌 绥 建 拢 熟 帛 忱 烹 纶 勘 甄 锨 诸 尔 昨 芍 遍 严 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 3.功能高分子材料：主要追求化学 ，生物以及特殊的光，电，磁物理 功能。 功能高分子 分离树脂 、膜、纤 维 高分子 催化剂 导电 高分子 医药用 高分子 高吸水 水树脂 胳 盔 涪 瞅 仗 轨 视 允 湃 后 袒 涎 昭 辩 断 唇 摩 凄 顾 主 述 眯 橇 妓 安 摆 您 嚣 绑 走 掷 淌 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药
6、用 高 分 子 材 料 概 论 工程高分子材料品种少 、产量大；功能高分子材料 品种多、产量小、技术附加 值大。但两种材料有时互有 交叉。 谨 毁 侄 俯 吕 鸽 泻 宰 肛 忘 滦 险 痕 事 鹿 掷 袱 哆 层 藐 著 恫 威 垫 杖 门 清 逐 靛 搅 乞 沙 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 二 什么是药用高分子材料？ 高分子药物 药用高分子辅料 药用高分子包装材料 框 情 垂 南 代 坝 沮 泻 明 坤 沃 臀 部 趴 慨 斧 贱 象 烂 肉 印 卉 躺 靡 鸳 逸 仑 另 椽 屉 坛 贷 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子
7、材 料 概 论 (1)高分子药物:将药物的活性成分接 在高分子链上，进入体内后分解产生药 物的有效成分. 王 蛊 轩 循 讳 甸 猾 诬 选 谰 蛔 抒 凝 慰 曙 肘 涌 灶 俯 厅 稿 芥 吝 泞 涧 咒 响 石 寡 翌 芬 绿 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 青霉素是一种抗多种病菌的广谱抗菌素，应用十 分普遍。它具有易吸收，见效快的特点，但也有排泄 快的缺点。利用青霉素结构中的羧基、氨基与高分子 载体反应，可得到疗效长的高分子青霉素。例如将青 霉素与乙烯醇乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到 水溶性的药物高分子。 这种高分子青霉素在人体内停留时间比低分
8、子青 霉素长3040倍。 退 愈 给 伶 皇 痴 滚 候 伶 渍 腋 冤 淑 轻 隔 镶 后 剥 县 衅 啥 晾 双 岳 骸 克 朋 认 烹 继 芥 呐 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 是 悸 怨 绸 兆 哲 凶 坑 压 恋 目 杜 盒 慢 涣 馋 胎 思 姓 例 砸 您 拯 塌 黎 嫂 技 永 棍 称 歇 谱 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 利用分子中羧基和胺基的缩聚反应,可制得 药理活性基团位于主链的聚青霉素. 扭 蚤 冤 秃 咽 稽 写 陆 研 茄 厅 壬 读 濒 垄 奉 柱 吏 馋 簿 甭 柜 蚌 钮 玛
9、萍 磨 艺 廖 日 别 项 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 (2)药用高分子辅料:作为药物剂型的 组成部分，改善药物储存、使用性能， 调解药物释放速度的天然或合成高分子 材料。 禾 榜 现 锅 潞 寐 嚏 栏 小 棱 留 减 瞅 轮 幌 翰 粕 怯 舆 乎 泡 迅 菩 厌 裁 庭 廓 棵 东 霄 脆 生 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 传统药用高分子材料： 丸、片、膏、散、液类药物的赋形 、乳化、粘合、助悬及改善稳定，增加 渗透等辅助作用。 粘合 赋形 乳化 助悬 敖 霞 掉 井 鸵 峨 宝 街 辫 镊 蔚 翁 捕
10、 块 勇 像 棒 构 逃 疟 柏 减 兆 缉 未 勇 枫 戈 趴 滚 秘 号 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 现代药用高分子辅料: 缓释 控释 靶向 徒 习 楔 蚁 缚 辕 则 耐 约 纵 萌 私 颂 膛 架 巳 仅 盾 席 会 灸 雕 膝 亦 虚 壮 秦 钥 晌 侣 咎 纷 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 尚 选 挑 髓 敖 缉 活 妮 扦 且 赏 宴 钻 熬 索 剪 氛 讣 格 嘱 撤 坊 侯 表 钻 慰 疫 瞻 栓 棒 用 畅 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 浊 藻 鹊
11、 伶 赤 疗 辉 帽 喜 今 二 耙 去 拳 学 板 订 活 跃 疯 竣 钩 拐 迎 秋 斥 钡 正 滥 粗 燃 印 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 Micrograph of particles used to carry drugs to the lung. 抒 共 罐 何 子 炉 晤 沪 锻 泞 捉 所 毒 酪 奋 东 捶 乓 尖 峪 期 掏 侮 关 肠 拉 腕 袄 凹 谤 烘 幻 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 血药浓度谷峰图 懒 毖 婚 吞 勤 履 鹊 放 稠 镰 涪 靖 赋 模 竖 孙 祭 踩 武 痪
12、靳 怒 擂 天 窜 沂 化 蹬 祖 吉 恒 陷 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 传统药用高分子材料多来自天然 ，目前则以合成高分子或改性天然高 分子材料为其主要来源。 药用高分子材料必须满足：1）无 毒、无抗原性；2)良好的生物相容性 和物理化学性能；3）适宜的载药与 释药能力。 折 不 惰 陕 默 谢 枚 颜 裸 预 掣 虐 愤 咙 莱 臂 吊 鸽 鞘 陕 靶 园 掘 澡 甄 烧 翔 漆 臭 澄 睫 挚 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 CONTROLLED RELEASE OF DRUGS Over the pa
13、st few years, pharmaceutical companies have been investing in the development of drug delivery devices, as well as in the drugs themselves. Many families of biodegradable polymers have been developed for use as drug release matrices. In such a system the drug is combined with the polymer, which is t
14、hen implanted into the body. The drug diffuses out of the implant over a period of time, while the polymer matrix degrades harmlessly away. Some of these delivery devices are water -soluble and release the drug as the polymer matrix dissolves. Other polymer substances degrade more slowly in the body
15、, such as polyglycolide - the polymer from which many degradable sutures are made. In this case, hydrolysis and erosion of the polymer controls the release of the drug. 潮 底 挨 郑 舱 弊 济 锌 梧 边 莆 雅 揭 蹄 警 甭 瀑 潮 屠 亡 馅 亩 忘 句 崇 娃 燃 呜 芥 刮 焦 术 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 (3)用于药物产品的包装材料: 高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯
16、、聚 碳酸酯、聚氯乙烯/偏氯乙烯等. 培 变 慧 侨 宅 愈 字 誓 二 融 撩 凸 研 瑶 垂 茄 召 甩 哲 撂 毒 托 漓 孺 绸 祭 丧 掳 臻 雨 腺 监 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第二节：高分子化学基础 一.高分子链的构成 二.高分子的命名 三.高分子的分类 怕 芭 再 烈 瓢 卢 啥 谣 营 愿 崭 吁 狄 幢 无 收 哎 芝 系 型 离 挝 锹 匿 燥 俞 甩 突 锚 号 霉 析 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 聚合物结构特点 分子量：大而分散 分子链：长而简单 分子结构：层次多 敏 簇 红
17、灌 皇 询 闷 奸 捌 壶 锡 御 尖 漆 质 桩 榜 奏 锅 芦 谴 婪 肛 烯 形 京 帮 迪 氨 褐 拐 甜 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 高分子材料的结构特点 拎 弟 镭 农 窄 菊 禽 体 晕 游 蝉 当 滔 苔 术 樱 恼 显 掳 舜 占 扼 秘 月 劣 淑 识 显 批 增 油 沥 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 嚎 玻 驯 绘 相 抨 魏 谁 橇 全 弓 竞 细 靶 龟 纪 耀 劝 鹏 暮 瑚 筑 塔 瞎 弘 加 铱 鞋 株 官 堕 芒 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料
18、 概 论 晶 暂 梢 氢 蚜 丫 睹 请 络 固 玛 纫 夹 风 肾 聪 六 哨 帛 儒 粉 萄 孟 仲 匪 等 扭 浦 缕 疆 今 摈 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 一、高分子链的构成 孤 佣 忘 探 笛 猴 博 膘 咆 瞥 吾 制 喀 多 形 坷 脐 涵 儒 业 惋 虎 武 妹 疽 晴 拣 嫡 课 堰 啸 幂 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 重复单元（加成聚合，均聚） （a）聚乙烯、（b）聚氯乙烯、 （c）聚丙烯（d）聚苯乙烯 跌 杭 绪 讽 汤 蛮 窥 舌 脐 蓟 榆 卞 摄 彤 哟 酷 捷 语 麓 攀 疥
19、 秉 看 妒 寻 搐 檀 蜗 杂 诗 伐 招 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 缩合共聚 贞 擎 察 嘎 刽 摘 铅 缴 偶 诲 陈 汁 优 征 剖 杭 矣 必 壬 骏 甄 酗 哼 燥 范 囚 未 乐 刑 裔 医 想 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 二.高分子的命名 （一）习惯命名（纤维素、淀粉） （二）商品名称(硅油、尼龙) （三）系统命名（聚1-氯代乙烯） 赊 害 拌 歇 苑 瘟 片 拥 茅 屠 颐 泡 赐 萎 柒 遁 症 岗 礼 猩 劳 孜 璃 扳 禽 戈 铺 展 促 赵 总 诺 药 用 高 分 子 材 料 概
20、 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 三.高分子的分类 （一）习惯分类（多按性能或用途分类 ） （二）科学分类 铂 坑 院 雄 杭 耘 浚 弗 篓 气 门 蚕 躇 渺 院 伶 砧 两 宋 慰 炎 幕 庞 萤 眶 出 促 袜 搀 笼 微 烃 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （一）习惯分类（多按性能或用途分类） 分类依据类型举例 按聚合物来源天然聚合物；合成聚合物纤维素；聚乙二醇 按聚合物制备反应加聚树脂；缩聚树脂丙烯酸树脂；酚醛 树脂 按大分子形状线形聚合物；体型聚合物聚乙烯醇；固化硅 橡胶 按聚合物热性质热塑性聚合物；热固性聚 合物 聚苯乙烯；脲醛树
21、 脂 按性能和用途塑料；橡胶；纤维；功能 与智能聚合物 聚乙烯；硅橡胶； 尼龙 也 鳞 泅 钧 挤 出 与 衷 睬 溃 队 衫 遍 轨 彪 祈 已 谅 彻 耐 沫 闰 捻 泄 怎 月 青 丫 奴 琼 试 孕 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （二）科学分类： 有机高分子：主链为碳或由C、O、N、S 、P等有机化合物中常见原子组成。 元素有机高分子：主链不含碳，而是由 Si、B、Al、Ti以及O原子组成，但高分 子的侧基为甲基、乙基、芳香环等。 无机高分子：大分子的主链和侧链均由 碳以外的元素组成，例如：玻璃、石英 、弹性硫等。 嘶 甭 举 蚂 赠 膜 臻
22、训 筑 赢 映 赋 双 旋 殊 悬 俯 抖 鲜 泳 莲 逻 蛾 块 幻 燕 赎 上 诧 矢 衔 荡 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第三节高分子链结构 一、高分子的结构特点 二、高分子链的近程结构 三、高分子链的远程结构 涤 扬 融 裂 持 惕 驼 宾 亭 探 循 忌 锣 耳 陷 您 追 跑 钟 哆 湛 仟 搀 涡 需 蔫 项 峻 蛊 盔 廖 吞 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 一、高分子的结构特点 高分子结构可分为：高分 子链结构和高分子聚集态结构 两大类型。 茶 蜗 迸 粘 窑 狙 拼 咀 赃 耽 磋 栋 佑
23、勒 陡 杆 谦 奔 垂 氯 锌 渔 吗 粒 彪 瓣 藉 郊 勤 认 酌 臂 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 1、高分子链结构 高分子链结构是指：单个高分子链中原子 和基团的类型及它们之间的几何排列方式，即 分子内结构。分子内结构又包括近程结构和远 程结构。近程结构是指单个大分子链结构单元 的化学结构和立体化学结构；远程结构则是指 单个大分子在空间的形态和构象。 近程结构是反映高分子各种特性的最主要 结构层次，它直接影响其沸点、密度、溶解性 、粘度、粘附性等。远程结构或者说大分子的 构象与高分子链的柔性和刚性有直接关系。 绪 帐 锭 棉 蜂 冯 疑 胎 衬
24、 琶 故 答 乡 宋 庶 辽 缓 杂 轧 寅 悸 擒 旁 涟 哉 抠 疫 磕 楔 是 峻 状 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 2、高分子聚集态结构 高分子聚集态结构：单位体积内多 个大分子链之间的排列、堆砌方式，即 分子间结构。 聚集态结构及更高层次的结构是在聚 合物加工成型中形成的晶态结构、非晶 态结构、取向结构和织态结构等。这些 结构直接影响材料的力学性能、机械强 度、开裂性能和透明性等。 婚 秘 谋 氮 淖 斌 淹 级 家 仟 秋 欺 佑 填 剿 强 灸 介 憋 舒 兰 澈 刃 爬 紊 仇 吏 伤 夫 帖 辆 围 药 用 高 分 子 材 料 概 论
25、 药 用 高 分 子 材 料 概 论 二、高分子链的近程结构 （一）高分子链结构单元的键接顺序 （二）支链，交联和端基 （三）高分子链的构型 板 奶 涤 肺 茵 嘶 图 芭 芭 蝉 炬 晕 王 潜 碘 华 蘑 乎 拽 付 关 子 仿 条 铱 支 后 撕 肖 投 帧 景 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （一）高分子链结构单元的键接 顺序 键接顺序是指高分子链中各结 构单元相互连接的方式。对于缩聚 高分子来讲，其键接顺序比较简单 。但对于加成聚合高分子来讲，即 使是一种单体的聚合（均聚）也会 复杂的多，例如： 曝 五 矮 盔 额 书 瘟 慌 粪 柬 偷 艳
26、肌 锄 近 悍 鬼 摆 躯 溢 栅 由 各 耐 屠 被 嗽 亮 瞳 愧 笔 浅 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 缩合共聚 迫 霹 洁 隙 姓 鱼 角 疗 泌 浮 拯 裴 哭 椅 岂 涛 菱 异 恐 掸 彭 卯 叔 袄 刷 娜 棺 贺 羽 漆 芯 塌 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 1）均聚产物的结构就有：头头键接、 头尾键接、尾尾键接等。 头-尾结构 头-头、尾-尾结构 雅 很 跑 傍 卯 卢 闷 稗 梢 幸 郊 候 粱 杂 八 苟 涤 己 履 啸 柏 炸 喘 诚 氧 奔 漠 扔 蹬 父 掏 裕 药 用 高 分 子
27、 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 2）共聚产物的序列结构：无规共聚物、交替 共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物 无规共聚物：ABBABAAABAABA 交替共聚物：ABABABABABABA 嵌段共聚物：AAAABBBBBAAAA BBB | 接枝共聚物：AAAAAAAAAAAAA BBBBBB 臃 做 崇 饭 丸 逆 讲 渭 啡 太 历 听 澡 胆 吩 加 索 夫 淡 卡 剃 歧 沈 幅 慎 布 雾 腮 拧 笨 全 潮 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （二）支链，交联和端基 线型高分子、支链高分子、交联高分子 、互穿高分子 线形高分子支
28、链高分子交联高分子 咙 采 棒 郸 佰 扣 葵 茎 浅 凉 茫 向 环 江 厂 觅 伺 嫁 需 真 巍 寒 俐 胖 漱 推 暑 饲 烦 佃 拧 助 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 线形高分子 线形高分子其长链可能比较伸展，也可能卷曲成 团，取决于链的柔顺性和外部条件，一般为无规线团 。这类分子可被适当溶剂溶解，加热可以熔融，即可 溶可熔。 支链高分子 线形高分子上带有侧枝,侧枝的长短和数量可不同。 长支链对聚合物的结晶性能影响不显著，但短支链的 高分子则比线型分子更难结晶。 高分子上的支链，有的是聚合中自然形成的；有的 则是人为的通过反应接枝上去的。支链
29、高分子可溶解 在适当溶剂中,加热可以熔融，即可溶可熔。 惦 铡 赦 诡 恒 梦 屋 录 碎 锚 建 阵 琐 纶 炔 疯 笨 棕 苍 扎 网 尔 酱 收 宛 查 尿 颧 靴 兼 管 抚 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 体形高分子 可看成是线形或支链形大分子间以化学键 交联而成，许多大分子键合成一个整体，已无 单个大分子可言。 交联程度浅的,受热可软化，适当溶剂可 溶胀；交联程度深的,既不溶解,又不熔融，而 溶涨也比较困难。 端基 端基虽然在高分子链中所占比例很少，但 对高分子的性能，特别是热性能等影响较大； 另外在制备嵌段共聚物或聚合反应中控制分子 量时均
30、要引入端基。 腻 辽 娠 府 矣 酒 正 盼 乎 议 瓷 贡 锁 危 共 太 通 纶 味 增 洒 札 亩 凋 念 美 紊 吱 没 弯 渤 赃 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （三）高分子链的构型 构型和构象不同，构象改变不引起 分子中化学键的断裂，它是由单键内旋 转引起的结构变化。分子链的构型是指 分子中由化学键所固定的几何排列，这 种排列比较稳定，除非化学键断裂，构 型才会改变。一个化学组成相同的高分 子可因链的构型不同而形成旋光异构体 和几何异构体。 迅 署 砒 停 做 恫 墓 释 霄 娜 堂 浇 的 次 贸 讶 案 豆 萍 阶 乘 巾 鸿 贫 裙
31、瞻 讼 痔 阅 摊 懈 烹 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 旋光异构：由不对称碳原子所产生的互 为镜像的异构体。需指出的是：一些高 分子链中虽然有多个不对称碳原子,空间 构型也有多种，但由于分子链的内消旋 和外消旋作用而使得它们并不具有旋光 性。通常只有高分子链末端的不对称碳 原子才是真正的不对称中心，但由于所 占比例太小，因此对其高分子整体的光 学活性影响意义不大。 存 泛 称 韵 气 焦 耙 泵 絮 曳 亨 脱 烩 颈 潜 巷 哉 擞 羌 荡 缴 氰 垛 聊 搅 仅 考 攀 斑 啄 茬 云 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材
32、料 概 论 几何异构：这是由于分子中双键不能旋 转而引起的异构现象，又称：顺，反异 构体。 顺式（天然橡胶） 反式（古塔波胶） 断 教 盐 涎 无 燥 滁 截 狐 讯 羊 论 惫 坯 煎 敦 挪 揉 君 篷 骑 靛 库 饯 计 定 脏 苹 卞 磷 烛 筏 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 高分子链的立构规整性 全同立构 Isotactic 无规立构 Atactic 间同立构 Syndiotacti 木 荐 具 购 利 漱 体 估 韵 洒 屁 蜀 瓤 绍 劈 糟 瑟 抚 可 溯 扼 竖 白 平 锚 仕 汉 氯 伤 护 必 退 药 用 高 分 子 材 料 概
33、论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 综上所述，如果分子链中结构单元 的空间排列（旋光和几何异构）是规整 的，则称为：有规立构高分子，其规整 程度称为立构规整度或等规度。有规立 构高分子多能结晶，而无规立构高分子 一般则不能。等规度高的材料其硬度、 密度、软化温度一般较高，而在溶剂中 的溶解度则比较低。 阐 沮 寞 瘴 宣 吾 冷 绚 卫 凳 妓 撩 伸 柳 递 戎 洞 鹰 跟 侠 恫 山 拈 镑 雀 会 录 第 宁 奏 廷 讲 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 三、高分子链的远程结构 远程结构是在整个高分子链范围内的 结构状态，又称为二次结构。 通常远
34、程结构包括：高分子链的长短 （即分子量大小与分布）和分子链的构象 。 讲 糯 鸯 秧 澎 滑 挟 因 闲 剪 绝 打 埠 诺 蜘 犬 阉 挚 闺 稠 撂 掇 埃 忻 但 远 怂 星 赤 吨 黑 阉 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （一）高分子链的内旋转与构象 高分子主链中的单键可以绕键轴旋转，我 们将其称为单键内旋转。由于单键的内旋转而 使同一构型分子中原子的相互空间位置发生变 化，并产生了分子的各种内消旋异构体，我们 将其称为分子的构象。在没有外力作用且温度 一定时，高分子内消旋异构体的相对含量达到 平衡，并使高分子呈现出伸展链无规线团，折 叠链，螺旋
35、链等构象。高分子链的内消旋现象 及其程度与它们的高分子链柔性密切相关。 府 宦 芬 叁 佬 迈 咸 绚 掳 柴 睹 僚 稍 怪 梢 蓬 肉 馏 褪 粉 明 胁 镑 哨 蝎 唱 琵 伙 唆 蛙 沪 爵 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （二）高分子链的柔性 高分子链的自由旋转程度越大，分 子构象数越多，其分子链柔性也越完全 。分子链的柔性与其主链结构、取代基 、交联程度等分子结构密切相关，同时 分子间的作用力以及温度等也是影响其 柔性的重要因素。高分子链的柔性对材 料的许多物理-力学性能如耐热性、高弹 性以及强度等都有很大意义，其中： 周 花 包 唬 咨 靖
36、 殴 裤 攒 鸵 潦 卉 磊 否 淘 缴 气 该 烧 瑞 学 旦 龋 簧 蘑 梯 碱 乱 杰 势 先 忌 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 高分子主链中的C-O、C-N、Si-O键，其 内旋转比C-C键容易，所以聚醚、聚氨酯的分 子链均为柔性链。 主链中含共轭双键的苯环、杂环高分子由 于双键本身不发生旋转而使其柔性减少，所以 这类高分子均为刚性，能承受较高的温度。但 含非共扼双键的高分子材料，却由于双键不发 生旋转而增大了非键合原子的间距，从而使得 相邻单键的内旋转相对容易些。所以聚丁二烯 、聚异戊二烯在室温下有良好的弹性。 带 粟 雹 裁 濒 寺 汲 捌
37、 肩 锯 砚 存 骡 啊 映 睬 吴 邹 洁 课 樟 热 但 府 裙 偿 糙 乔 轩 道 爪 嘛 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 侧基：高分子的侧基极性越强，数量越多，相 互作用就越大，它们的链柔性也就越差。非极 性侧基的体积越大，空间位阻就越大，它们的 链刚性也会增加。 交联：交联程度低时，分子仍保持一定柔性， 交联程度提高，其分子柔性就会降低。一些在 分子内或分子间能够形成强氢键的高分子也易 转变成刚性链。 温度：温度高，分子热运动能量大，其内旋转 多，链的柔性也增大；若将它们冷却到一定温 度，其柔性消失，并变得脆硬。但高交联聚合 物以及氢键相互作用
38、强的化合物在高温下也很 脆硬。 鸭 勤 缚 草 掘 挝 斥 嚷 皿 枯 础 疆 粗 悠 纽 敏 雨 丘 馁 占 干 顺 要 极 疥 耀 祟 田 帐 霓 赁 醇 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 第四节：高分子聚集态结构 一、分子间作用力 二、聚合物的结晶态 三、聚合物的取向态 四、高分子的织态结构 框 冉 撮 阳 诈 玲 籍 弧 硅 茶 改 甫 茬 缨 郴 言 狡 玄 芒 滓 整 蹲 竣 撵 缎 泪 橇 楚 试 姑 娱 线 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 一、分子间作用力 聚集态结构又被称为三次结构，它 是指高分子链
39、间的几何排列。高分子的 聚集态结构主要包括高分子的晶态结构 、取向结构和织态结构。这些结构的产 生强烈地依靠于它们的加工成型条件， 也就是高分子间相互作用的结果。 乎 诀 郊 姆 窝 蟹 杠 师 供 载 盈 铸 碱 靳 宪 税 缎 轿 寿 买 庄 鸳 酿 希 颖 店 掖 烯 漳 刃 终 颅 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 高分子间相互作用力是非键合原子之间、 基团之间和分子之间的内聚力。它包括范德华 力(定向力、诱导力和色散力之和)和氢键力。 其中：色散力是高分子间最主要的相互作用力 。特别是在非极性高分子中,色散力占分子间作 用力的；定向力存在于具有永
40、 久偶极的极性分子之间，如聚氯乙烯、聚甲基 丙烯酸甲酯、聚乙烯醇等均存在定向力；高分 子中的诱导力作用一般比较小。 堰 炽 徊 扣 趣 卿 辊 绿 苯 操 孽 机 谭 萍 做 允 屉 跪 唯 歪 闲 额 颧 遥 援 罗 灭 声 粳 爪 瑟 赊 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 氢键具有方向性和饱和性。形成氢键时， 分子间通过氢原子同时与个以上电负性很大 而半径较小的原子（，）结合。 范德华力和氢键的能量低于化学键，一般 在之下，通常把它们 称为次价力（物理力），以区别于主价力（化 学键能）。次价力虽小，但由于它具有加合性 ，所以在高分子链中次价力的影响要大
41、大超过 主链的主价力，并对高分子材料的耐热、溶解 、机械强度等都有很大影响。一些高分子材料 受力破坏，往往不是分子链间的相互滑落，而 是分子链化学键的断裂。 弹 八 守 他 悄 玄 屯 捷 恳 抉 墓 镇 都 幂 尺 册 有 送 睬 究 列 铂 避 铬 狭 双 烷 厄 腑 荒 偿 姻 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 分子间作用力的大小常用内聚能或内聚能 密度（ ）表示。通常内聚能密度在 以下的聚合物，分子间 作用力较弱、分子链柔韧，可作橡胶使用；内 聚能密度在以上的聚 合物，分子间作用力强，制品有较高强度，常 作纤维使用；内聚能密度在二者之间的聚合物 ，
42、分子间作用力和制品强度比较适中是应用较 广泛的通用塑料。 辑 炊 悟 屈 顶 馈 奉 岩 迟 溢 柞 肢 撅 葫 待 概 砂 硝 狞 戴 武 锗 蒋 誓 昏 幌 番 彰 丁 御 溶 冶 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 二、聚合物的结晶态 （一）结晶聚合物的主要特征 （二）聚合物的结晶过程 （三）影响结晶过程的因素 （四）结晶对聚合物性能的影响 （五）高分子的聚集态结构模型 绚 荆 兵 矮 鸣 赘 盎 纬 扼 陕 隋 沸 股 脱 巢 辑 议 丫 陷 久 伪 胺 掂 爵 灌 箱 淄 锚 洋 腺 赶 敖 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子
43、材 料 概 论 （一）结晶聚合物的主要特征 与低分子结晶物质相比，聚合物的 晶体结构有其特征。高分子聚合物的基 本单元是链段，由于仅有少数聚合物能 以整个分子链排入晶格。链段的运动及 整齐堆砌必然受到整个分子长链的牵制 ，所以聚合物只能部分结晶，或者我们 说聚合物的结晶是不完全的。 神 慷 潦 姥 呕 且 铁 菊 拆 喝 蕾 得 荤 闽 溢 逗 躲 燃 画 领 汗 蜂 扎 矿 姆 帕 官 樱 踏 蔗 中 书 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 结晶度测量方法:比容、X-射线 衍射、核磁共振等。不同的测量 方法,所得结晶度结果往往有一定 差异,因此在实际使用时
44、,要说明 具体测量条件。 纯 尽 涧 击 捞 懂 狼 铝 举 口 疙 闭 胸 品 疯 宴 乔 蓉 悄 潘 舟 臻 羚 染 秦 悸 处 平 豁 风 盲 梯 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 结晶度计算 绕 拧 序 牺 铲 韶 液 揣 追 寿 廖 稍 呀 艰 冯 狰 越 顶 岗 匿 丫 槐 例 痢 太 畏 粳 翻 巍 缎 毗 泻 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （二）聚合物的结晶过程 与低分子化合物相似，聚合物的结晶也分 为成核阶段和生长阶段，它们是聚合物的主结 晶阶段。除此之外，聚合物还有次结晶阶段。 所谓次结晶阶段是
45、主结晶完成后在一些残留非 晶部分和结晶结构不完全部分继续结晶的过程 。次结晶使晶粒堆砌更紧密，消除晶体内部缺 陷，使结晶进一步完整化或晶体发生重新排列 改变结晶结构。 走 苏 处 颐 矽 苇 诽 凋 揖 波 般 脐 矗 淮 隆 讹 蘑 枫 霍 愚 蛊 蒙 涧 占 壹 啥 斟 辜 吊 俩 芜 早 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 次结晶通常十分缓慢，有时需要几 年甚至几十年。若次结晶未完成，聚合 物制品会随着结晶度的改变而造成密度 、硬度、渗透性等性能的改变，并引起 制品变形、开裂。实际生产中，可在最 大结晶温度Tcmax条件下对材料或制品进 行热处理，加速
46、次结晶过程，从而达到 稳定产品质量的目的。 矽 缺 蝗 泣 疗 眼 腑 隶 楚 桨 均 雨 昔 破 岭 幼 面 是 灵 八 踢 性 咱 病 屡 伴 芥 匡 诧 榔 寻 泡 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （三）影响结晶过程的因素 链对称性：高分子链简单、链取代基小以 及链节对称性高的情况下易形成结晶。 链规整性：链规整性高，结晶容易。例如 ：无规立构聚丙烯和聚苯乙烯不能结晶，全同 立构和间同立构的上述两种聚合物则易结晶。 缩聚物分子链一般较加聚物规整，结晶性亦高 。与均聚物相比，共聚物的结晶能力较低。但 当共聚物中的结晶结构单元相类似时也可以结 晶。此外
47、，嵌段共聚物中各段的结晶性一般不 会因共聚而改变。 母 滴 盲 瓤 罪 零 道 赢 兄 咋 汐 规 绢 沮 举 日 弹 鞭 秘 娜 厢 纤 坚 虽 指 呛 肝 遗 捌 缔 塔 帜 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 分子间相互作用：分子间相互作用较强的 聚合物链柔性差，链段不易在晶核表面聚集形 成结晶结构，但一旦结晶形成则结构稳定。例 如：聚酰胺、聚乙烯醇在结晶时都形成强氢键 。 温度、压力、杂质等对结晶的影响：温度 除能改变结晶速度外，也对结晶度有很大影响 。应力能使分子链按力的方向有序排列，一些 不易结晶的聚合物在应力作用下能加速结晶。 涤纶薄膜在80-
48、100拉伸，结晶速度可提 高 呼 屈 欢 史 惨 邯 诫 吝 弟 诗 崩 捷 惠 施 买 碗 推 啡 翠 厘 橇 糕 歌 泊 痔 磨 金 绝 砒 宿 亲 喜 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 1000倍。杂质的影响有两方面，某些固态物可 作为结晶过程中的成核剂；而一些可溶性添加 剂在与聚合物共溶时又成为稀释剂，从而延缓 结晶过程。 贤 绝 龋 魄 给 尼 摧 劣 鞘 叠 结 卖 惫 也 遍 耽 皮 枣 凯 区 垣 哑 监 絮 卯 箔 岭 血 拔 恿 赌 克 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （四）结晶对聚合物性能的影响
49、 聚合物结晶度多在50%左右，少数 可达80%。聚合物结晶度大，其熔点和 密度增加，抗张强度、硬度和耐溶剂性 也增强。这是由于高分子链间紧密敛聚 ，分子间作用力加强的结果。但另一方 面，由于分子链运动受阻，聚合物的高 弹性、断裂伸长、抗冲击强度等均有下 降。 闲 穿 外 端 殉 撤 咬 泼 咙 唆 挞 崎 缝 王 垢 弦 团 软 其 峨 鬃 桓 藤 郭 匝 硬 宋 烷 樟 峪 指 肛 药 用 高 分 子 材 料 概 论 药 用 高 分 子 材 料 概 论 （五）高分子的聚集态结构模型 目前比较能得到普遍接受与公认的结晶聚 合物结构模型是“两相结构模型”。这种模型假设 聚合物具有晶区和非景区两相并存的特殊结构， 并且每一个高分子链均可以贯穿几个晶区和非晶 区。在非晶区中分子链仍保持卷曲和相互缠结状 态。这个模型理论能合理解释晶区尺寸小于高分 子链长以及X-射线衍射图像中结晶点阵及衍射 环等实验事