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1、Guangxi Normal University回忆回忆(hug)(hug)高分子的定义1.分子量大于1042.常见(chn jin)的高分子：塑料，橡胶，纤维高分子命名1.单体：PE2.商品名:涤纶3.IUPAC高分子的分类1.来源(liyun)2.主链3.用途等第一页，共三十四页。Guangxi Normal University高分子结构高分子结构(fn z ji u)(fn z ji u)结构单元的化学组成、连接结构单元的化学组成、连接(linji)顺序、立体构型，以及顺序、立体构型，以及支化、交联等支化、交联等高分子链的形态高分子链的形态(xngti)构象分子量及分布统构象分子量及
2、分布统计方法计方法链结构链结构聚集态结构聚集态结构三级结构三级结构晶态、非晶态、取向态、液晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等。晶态及织态等。一级结构一级结构近程结构近程结构二级结构二级结构远程结构远程结构第二页，共三十四页。Guangxi Normal University按按单单体和聚合物的体和聚合物的组组成成结结构构变变化化(binhu)分分类类 按聚合按聚合(jh)机理分机理分类类 加聚反响加聚反响(ji j fn yn)缩缩聚反响聚反响 逐步聚合逐步聚合 连锁连锁聚合聚合聚合反响聚合反响自由基聚合自由基聚合阳离子聚合阳离子聚合阴离子聚合阴离子聚合配位离子聚合配位离子聚合第三页，共三十
3、四页。3Guangxi Normal University高分子高分子(fnz)(fnz)的化学反响的化学反响高聚物在物理及化学等因素下，发生引起化学结构和化学性质高聚物在物理及化学等因素下，发生引起化学结构和化学性质变化的反响变化的反响1839 1839 天然橡胶硫化天然橡胶硫化 1845 1845 硝酸纤维等等硝酸纤维等等意义：意义：引入反响活性基团引入反响活性基团(j tun)(j tun)及功能基团及功能基团(j tun)(j tun)制备新材料制备新材料不能通过单体直接聚合得到的高分子：不能通过单体直接聚合得到的高分子：PVA PVA嵌段聚合物，接枝聚合物等嵌段聚合物，接枝聚合物等了
4、解和证明高分子的结构了解和证明高分子的结构了解高分子老化及裂解的原因了解高分子老化及裂解的原因第四页，共三十四页。4Guangxi Normal University高分子的化学反响高分子的化学反响(huxu fnyng)(huxu fnyng)能力能力本质上与低分子的经典有机化学反响没有区别，由于高分子的高分子量和复杂结构，而有自己的特点(tdin)：(1)分子链上具有反响能力的基团，并非所有基团都参与反响反响产物的不均匀性一个高分子链上就含有未反响和反响后的多种不同基团，类似共聚产物 例如聚丙烯腈水解:第五页，共三十四页。5Guangxi Normal University高分子的化学反响
5、高分子的化学反响(huxu fnyng)(huxu fnyng)能力能力 II II(2)高分子链易发生大分子裂解、内环化、链间支化副反响 如：聚烯烃的氯化或氯磺化，很容易交联或降解.(3)高分子与化学试剂反响，试剂在高分子相内扩散(kusn)速度比反响速度慢，反响局限于高分子外表，反响不均匀，反响产物结构不均一.如：聚脂肪烯烃很难找到一种既溶解反响原料又溶解反响产物的溶剂，反响在非均相中进行第六页，共三十四页。6Guangxi Normal University高分子的化学反响高分子的化学反响(huxu fnyng)(huxu fnyng)影响因素：影响因素：化学因素化学因素 1 几率效几率
6、效应应 高分子高分子链链上的相上的相邻邻基基团团作无作无规规成成对对反响反响时时，中，中间间往往往往留有孤立基留有孤立基团团,最高最高转转化率受到几率的限制化率受到几率的限制(xinzh)，称称为为几率效几率效应应 P16 成双反响成双反响 例如，例如，PVC与与Zn粉共粉共热热脱脱氯氯，按几率，按几率计计算只能到达算只能到达86.5%，与，与实验结实验结果相符果相符第七页，共三十四页。7Guangxi Normal University高分子的化学反响高分子的化学反响(huxu fnyng)(huxu fnyng)影响因素：影响因素：化学因素化学因素2邻近基团效应 高分子链上的邻近基团，包括
7、反响(fnyng)后的基团都可以改变未反响基团的活性，这种影响称为邻基效应。净电荷与位阻 如聚甲基丙烯酸酯类碱性水解有自动催化作用第八页，共三十四页。8Guangxi Normal University高分子的化学反响高分子的化学反响(huxu fnyng)(huxu fnyng)影响因素：影响因素：物理因素物理因素1聚集(jj)态的影响 晶态高分子低分子低分子(fnz)(fnz)很很难扩难扩散入晶区，晶区不能反散入晶区，晶区不能反响响官能官能团团反响通常反响通常仅仅限于非晶区限于非晶区 非晶非晶态态高分子高分子玻璃玻璃态态，链链段运段运动冻结动冻结，难难以反以反应应高高弹态弹态：链链段活段活
8、动动增大，反增大，反应应加快加快粘流粘流态态：可：可顺顺利利进进行行第九页，共三十四页。9Guangxi Normal University高分子的化学反响影响因素高分子的化学反响影响因素(yn s)(yn s)：物理：物理因素因素 2 链链构象的影响构象的影响 高分子高分子链链在溶液中可呈螺旋形或无在溶液中可呈螺旋形或无规线团规线团状状态态 溶溶剂剂改改变变，链链构象亦改构象亦改变变，官能，官能团团的反响性会的反响性会发发生明生明显显的的变变化化 3 溶解度或溶溶解度或溶胀胀度度 提高聚合物溶解度或溶提高聚合物溶解度或溶胀胀度，可以增加反响程度，反度，可以增加反响程度，反之，降低之，降低(j
9、ingd)反响速度反响速度.如：如：轻轻度交度交联联的聚合物，的聚合物，须须适当溶适当溶剂剂溶溶胀胀，才易，才易进进行反响行反响 苯乙苯乙烯烯二乙二乙烯烯基苯共聚物，用二基苯共聚物，用二氯氯乙乙烷烷溶溶胀胀后，后，才易磺化才易磺化第十页，共三十四页。10Guangxi Normal University高分子化学反响高分子化学反响(huxu fnyng)的的类类型型取代，加成，消除，水解，酯化，氢化等等外表反响：反响仅仅小于高聚物的外表改变(gibin)触感性，耐磨性，生物相容性固相合成按照聚合度 1 聚合度根本不变的反响：侧基和端基变化 2 聚合度变大的反响：交联、接枝、嵌段、扩链 3 聚合
10、度变小的反响：降解、解聚第十一页，共三十四页。11Guangxi Normal University聚合度相似聚合度相似(xin s)(xin s)(xin s)(xin s)的化学转变的化学转变纤维素的化学反响 纤维素是第一个进行化学改性的天然(tinrn)高分子 纤维素有许多重要衍生物粘胶纤维粘胶纤维纤维素硝酸纤维素硝酸(xio sun)(xio sun)酯酯纤维素醋酸酯纤维素醋酸酯纤维素醚类：纤维素醚类：甲基、乙基、羧甲基纤维素甲基、乙基、羧甲基纤维素第十二页，共三十四页。12Guangxi Normal University 聚醋酸乙烯酯制备(zhbi)聚乙烯醇聚乙烯醇缩醛化反响(fn
11、yng)可得到重要的高分子产品缩甲醛：维尼纶缩丁醛：良好(lingho)的玻璃粘合剂第十三页，共三十四页。13Guangxi Normal University 包括：交联、接枝、嵌段、扩链 线型高分子链之间进行化学反响(huxu fnyng)，成为以共价键连接的网状或体形高分子，这就是交联反响交联反响交联反响聚烯烃聚乙烯、乙丙橡胶在过氧化物聚烯烃聚乙烯、乙丙橡胶在过氧化物(u yn hu w)、高能幅射作用下可发生交联。过氧化物高能幅射作用下可发生交联。过氧化物(u yn hu w)交交联如下：联如下：聚合度变大的反响聚合度变大的反响(fnyng)(fnyng)第十四页，共三十四页。14Gu
12、angxi Normal University 扩链反响是指以适当的方法，将分子量为几千的低聚物连接起来，使分子量成倍或几十倍提高 遥爪预聚物分子量一般在36千，常呈液体状，通过扩链，可得到高分子量产物 近年来开展的液体橡胶是这一反响的典型应用(yngyng)对于不同的活性端基，相应的扩链剂也不相同聚合度变大的反响聚合度变大的反响(fnyng)(fnyng)：扩链反响：扩链反响(fnyng)(fnyng)第十五页，共三十四页。15Guangxi Normal University降解(jin ji)是聚合物分子量变小的化学反响的总称聚合物降解的因素：化学因素：水、醇、酸淀粉，蛋白质的水解物理因
13、素：机械力、热、光、幅射机械力和超声波搅拌物理化学因素：热氧、光氧生物降解：酶降解聚合度变小的反响聚合度变小的反响(fnyng)(fnyng)：降解降解第十六页，共三十四页。16Guangxi Normal University第四节第四节 药用药用高分子材料高分子材料(cilio)(cilio)通论通论药品生产和制造加工工程中使用的高分子材料药物制剂成分中的辅料(f lio)能将药理活性物质制备成药物制剂的各种高分子。辅料有可能改变药物从能将药理活性物质制备成药物制剂的各种高分子。辅料有可能改变药物从药剂中的释放速度或者稳定性，从而影响其生物利用度药剂中的释放速度或者稳定性，从而影响其生物利
14、用度高分子药物：早期的药物都是天然高分子与药物接触的包装贮运材料第十七页，共三十四页。Guangxi Normal University药用高分子辅料药用高分子辅料(f lio)(f lio)没有辅料不能形成剂型，含量少左右稳定性，药效发挥以及制药质量固体制剂，如胶囊，片剂：粘合剂，稀释剂，崩解，润滑，包衣材料等液体制剂：共溶，助悬，分散，增溶等等不同的辅料改变剂型，给药途径改变贴膜，包衣，缓控等注射，口服，药膏(yogo)，栓剂等等不同的辅料改变疗效第十八页，共三十四页。Guangxi Normal University高分子药物高分子药物(yow)(yow)：中草药：中草药海德堡 草药(c
15、oyo)博物馆第十九页，共三十四页。Guangxi Normal University海德堡 草药(coyo)博物馆早的多？第二十页，共三十四页。Guangxi Normal University高分子药物高分子药物(yow)(yow)的分类：材料的来源的分类：材料的来源天然高分子：来自(li z)于天然动植物淀粉，多糖，蛋白质合成高分子：聚乳酸，聚乙烯 聚丙烯等等生物高分子：微生物发酵或者生物酶催化合成生物多糖 右旋糖苷等等第二十一页，共三十四页。Guangxi Normal University医药对高分子材料的根本医药对高分子材料的根本(jbn)(jbn)要求：辅料要求：辅料国际药用辅料
16、协会 IPEC的定义：药用辅料是在药物制剂中经过合理的平安评价的不包括生理有效成分或前提的组分。有利于成品的加工加强药物的稳定性，提高利用率或病人(bngrn)的适应性有助于药物外观的鉴别增强贮藏或应用时候的平安性和有效性第二十二页，共三十四页。Guangxi Normal University医药对高分子材料医药对高分子材料(cilio)(cilio)的根本要求的根本要求无毒：不能引起炎症(ynzhng)或溶血反响无凝血作用：生物体亲和性：材料在生物体内不被感到是异物一定的物理力学性能第二十三页，共三十四页。Guangxi Normal University高分子材料高分子材料(cilio)
17、(cilio)的根本特点的根本特点平安无毒，催化剂，添加剂，单体，材料及降解产物能够进行消毒处理导入式的药物水溶性或者亲水，生物可降解，能被吸收或者排出体外，口服药物可以不被吸收，最好有生物可降解性适宜的载药那里和释药能力(nngl)包装贮运的高分子无毒，物理机械性能第二十四页，共三十四页。Guangxi Normal University靶向制剂靶向制剂(zhj)(zhj)具体的要求随用途不同而异靶向制剂特性病灶停留时间长药物(yow)在聚合物内部扩散或降解，缓释或者可控载药可生物降解，防止载体在体内的集聚和毒副作用第二十五页，共三十四页。Guangxi Normal University靶
18、向制剂靶向制剂(zhj)(zhj)的要求的要求性质(xngzh)稳定适宜释药速率无毒无刺激能够于药物配伍有一定的物理强度和可塑性符合要求的粘度，渗透性，亲水性等生物降解与生物相容性第二十六页，共三十四页。Guangxi Normal University高分子在制药工业高分子在制药工业(gngy)(gngy)中的开展中的开展1964年微囊1970缓释眼用治疗(zhlio)1973毫微囊，体外避孕器1974透皮吸收制剂1980骨架控释，靶向制剂等等近年来的纳米制药，多肽与基因工程我国：起步晚，开展快，还有差距第二十七页，共三十四页。Guangxi Normal University第二章第二章
19、高分子高分子材料材料(cilio)(cilio)的性能的性能高分子的分子运动不同尺度(chd)的结构对应这不同尺度(chd)的运动高分子的玻璃化转变玻璃态高弹态粘流态TgTf 形变(xngbin)玻璃态 高弹态 粘流态非晶态高聚物形变-温度关系曲线 温度第二十八页，共三十四页。Guangxi Normal University高分子的粘性高分子的粘性(zhn xn)(zhn xn)运动运动牛顿流体与非牛顿流体剪切应力=剪切速率*粘度剪切变稀剪切变稠：膨胀(png zhng)效应第二十九页，共三十四页。Guangxi Normal University高聚物的物理性能高聚物的物理性能(xngnn
20、g)(xngnng)：热性能：热性能(xngnng)(xngnng)晶体的熔点热焓热膨胀：热传导：主键热性能与温度有关，不是严格意义的材料(cilio)常数Tm,Tg,Tf决定了材料的使用温度第三十页，共三十四页。Guangxi Normal University高聚物的物理性能：电性能高聚物的物理性能：电性能差异(chy)极大介电常数：静电场中的可以极化程度电阻率：20个数量级耐压：100万伏第三十一页，共三十四页。Guangxi Normal University高聚物的物理性能高聚物的物理性能(xngnng)(xngnng)：光性能：光性能(xngnng)(xngnng)光折射晶体与非晶
21、的双折射透光率有机玻璃光反射和传导光导管，手术照明(zhomng)溶液的光学特性：各向异性，双折射，双散射第三十二页，共三十四页。Guangxi Normal University第三十三页，共三十四页。内容(nirng)总结回忆。高分子链的形态构象分子量及分布统计方法。高聚物在物理及化学等因素下，发生引起化学结构和化学性质变化(binhu)的反响。引入反响活性基团及功能基团。一个高分子链上就含有未反响和反响后的多种不同基团，类似共聚产物。(2)高分子链易发生大分子裂解、内环化、链间支化副反响。如：聚烯烃的氯化或氯磺化，很容易交联或降解.。高分子的化学反响影响因素：化学因素。高分子的化学反响影响因素：物理因素。化学因素：水、醇、酸第三十四页，共三十四页。