《药用高分子材料各章知识点总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《药用高分子材料各章知识点总结（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、药用高分子材料各章知识点总结第一章一、 高分子材料的基本概念1、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104106的化合物。2、 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。3、 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。4、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。5、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，
2、因此重复单元又称为链节。高分子的三种组成情况聚合高分子结构可以缩写成单体体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、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
4、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-氨基己酸 2.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
5、”。例： 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
6、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
7、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。四、聚合与高分子化学反应1.自由基聚合特点：(1)可概括为慢引发、快增长、速终止； (2)聚
8、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
9、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
10、，即分子链间的相对位移。2.链段的运动：由于主链 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
11、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
12、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Tf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）
13、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
14、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。力学松弛：高聚物的力学性能随时间的变化统称力学松弛。最基本的有：蠕变、应力松弛、滞后、力学损耗。蠕变：在一定的温度和恒定的外力作用下（拉力，压力，扭力等），材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。应力松弛：对于一个线性粘弹体来说，在应变保持不变的情况下，应力随时间的增加而逐渐衰减，这一现象叫应力松弛。滞后现象：高聚物在交变力作用下，形变落后于应力变化的现象。力学损耗：由于力学滞后而使机械功转换成热的现象。第三章一、凝胶与功能水凝胶1.凝胶是指溶胀的三维网状结构高分子，即聚合物分子间相互连接，形成空间
