• 玻璃态：由于温度低，链段的热运动不足以克服主链内旋转 位垒，处于“冻结”状态，只有侧基、链节、链长、键角等 的局部运动—质地脆而硬
• 高弹态：受力时产生很大形变，除去外力后又恢复原状的状 态
粘流态：随着 温度进一步升 高，链段运动 加剧，最后不 可逆变成粘性 流体的力学状 态
• 5、力学性质 • 材料在外力作用下，其几何形状和尺寸所发生的变
化称应变或形变，通常以单位长度（面积、体积） 所发生的变化来表征。
• 材料在外力作用下发生形变的同时，在其内部还会 产生对抗外力的附加内力，以使材料保持原状，当 外力消除后，内力就会使材料回复原状并自行逐步 消除。当外力与内力达到平衡时，内力与外力大小 相等，方向相反。单位面积上的内力定义为应力。
Ⅲ、Application
聚合物的聚集态结构对聚合物材料性能的影 响比高分子链结构更直接、更重要。
研究掌握聚合物的聚集态结构与性能的关系，对选择合 适的加工成型条件、改进材料的性能，制备具有预期性能的聚 合物材料具有重要意义。
Ⅱ、Character
• 1、分子量及其分子量分布
• 特点：分子量大，且具有多分散性 • 分子量与聚合物性质之间的关系 • 1）数均分子量：聚合物溶液冰点、沸点、渗
羟丙甲基纤维素 HPMC
• 非离子型纤维素醚，白色或类白色纤维状或 颗粒状粉末，无臭，在无水乙醇、乙醚、丙 酮中几乎不溶，在冷水中溶胀成澄清或微浑 浊的胶体溶液。
• 1、Starches
D-葡萄糖残基以α-1,4-苷键连接的多糖
• 直链淀粉易结晶，不溶于冷水，支链淀粉能均匀分散于水中。因而天然淀粉 也不溶于冷水，但在60~80℃下于水中会发生“糊化作用”，而形成均匀的糊 状溶液
• 改性 • 填充剂、粘合剂、崩解剂
• 2、Gelatin
新鲜牛皮和猪皮等经过精细 加工提取的一种颗粒状多肽 聚合物；
• 3、溶胶和凝胶 • 溶胶－高分子材料在水溶
液中处于溶解时的状态 • 凝胶－高分子溶液在一定
条件下，产生较为牢固的 物理交联的状态
• 4、玻璃化温度、粘流温度
(glass transition temperature, Tg) (viscous flow temperature ,Tf) 力学三态
药用高分子材料
Pharmaceutics department China pharmaceutical university
吕慧侠
Learning Objectives
• •
了
熟
解
悉
常
药
用
用
高
高
分
分
子
子
材
材
料
料
的
结
性
构
质
特
及
征
其
和
在
应
药
用
剂
性
中
能
的
；
应
用
吃、穿、主、用、行
高分子化合物 Macromolecules
• 微晶纤维素 MCC • 具有良好的流动性，又具有粘和性及良好的
塑性变形能力，能提高片剂的硬度，又具有 促进崩解的作用
• 用途：片剂的填充剂、粘合剂、崩解剂，使 用量一般为5-60%，也可用于全粉末直接压 片的干燥粘合剂，还可用作胶囊的稀释剂， 使用量一般为10%-60%，还可用作液体制剂 的吸收剂和助悬、增稠剂
R为氨基酸多肽大分子
明胶不易溶于冷水,但能吸 收冷水的重量却是自身的510倍,易溶于温水,冷却形成 凝胶
微胶囊囊材、软胶囊囊材、凝胶、黏合剂、包 衣等
• 3、Chitin & Chitosan
• 壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似，只是2位碳上 得的羟基被氨基所代替；
• 广泛用于水处理、医药、食品、农业、生物工程、 日用化工、纺织印染、造纸和烟草等领域；
• 定义：由许多结构简单的单体以共价键连接而成的分子量在10,000以上的一 类链状或网状化合物。
来源
• 1、 天然(从动物、植物、海洋生物、矿物中提取得 到的材料，如多糖类淀粉、纤维素、植物凝集素、多 肋、蛋白类、透明质酸、明胶、无机硅酸盐材料)
• 2、半合成(半天然材料或称改性天然材料,以天然材 料为基础，进行某种基团修饰，改变其溶解性、结晶 度、粘附性、复合性等物理化学性能，如各种纤维素 衍生物、改性天然胶类等)
透压等只取决于溶液中高分子数目－Mn
• 2）重均分子量：对光的散射性质、扩散性质
等与数目相关的同时还与分子尺寸有关—Mw • 3）粘均分子量：聚合物溶液粘度－M
• 分子量的大小及多分散性对聚合物件能有显 著影响。一般而言，聚合物的力学性能随分 子量的增大而提高。
• 一、如玻璃化温度、抗张强度、密度、比热 等。刚外始时．随分子量增大而提高．最后 达到一极限值；
• 医用：壳聚糖无毒，有很好的生物相容性、生物活 性和可生物降解性，而且具有抗菌、消炎、止血、 免疫等作用，可用作人造皮肤、自吸收手术缝合线 、医用敷科、人工骨、组织工程支架材料、免疫促 进剂、抗血栓剂、抗菌剂、制酸剂；
• 缓释材料、凝胶、囊材、胶束、脂质体、纳米粒等 。
• 4、Celluloses
• 3、人工合成(生物、无机高分子材料，如不同分子量 的羟基磷酸钙及硅酸盐等)
Ⅰ、 structures
结构单元的化学组成、连接顺序、
一级结构 立体构型，以及支化、交联等
聚
链结构
近程结构
合
二级结构 高分子链的形态（构象）以及
物 的
远程结构 高分子的大小（分子量）
结 构 聚集态结构
三级结构
晶态、非tructures
• 基本结构
化学结构： 空间结构：
R
R——结构单元 n n——聚合度
R及n→空间结构(形态和构象)
聚集态结构：
高分子间作用 （加工条件不同而形成）
• 聚集态结构：分子链间的排列和堆砌
虽然高分子的链结构对高分子材料有显著影响，但由于聚 合物是有许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的同一种 聚合物，在不同加工成型条件下，也会产生不同的聚集态，所得 制品的性能也会截然不同。
• 二是某些性能如粘度、弯物强度等．随分子 量增加而不断促高、但不存在极限值。
• 分子量的多分散性的大小主要取决于聚合过 程，也受试样处理、存放条件等因素的影响
• 2、溶胀和溶解
1）溶解缓慢，一般先溶胀后溶解 2）聚合物的溶解度与分子量有关。一般分子量越大，溶解度越 小；反之，溶解度越大。 3）非结晶态高分子比结晶态易溶解 4）交联高分子只溶胀不溶解