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《药用高分子材料第三章高分子材料的物理化学性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三章高分子材料的物理化学性质第一节高分子溶液性质第二节高分子的分子量及其分布第三节聚合物的力学状态及性质第四节药物通过聚合物的扩散第一节高分子溶液性质一.溶胀与溶解二.聚合物的溶度参数与测量三.溶剂的选择四.凝胶一.溶胀与溶解小分子有机物可以很快地溶于各种溶剂中，但高分子化合物的这一过程却十分缓慢，通常要过夜，甚至数天才能观察到溶解。高分子溶解的第一步是溶胀，由于高分子难以摆脱分子间相互作用而在溶剂中扩散，所以第一步总是体积较小的溶剂分子先扩散进入高分子中使之溶胀。如果是线形高分子，由溶胀会逐渐变为溶解；如果是交联高分子，只能达到溶胀平衡而不溶解。基
2、于上述原因，一般来说：高分子有较好的抗化学性，即抗酸、抗碱和抗有机溶剂的侵蚀性能。高分子的溶解、溶胀性能受高分子材料本身化学结构、分子量、结晶性、支化或交联程度等的影响。总的来说有如下关系。分子量越高，溶解越难；结晶度越高，溶解越难；交联程度越高，溶胀越难。一般市售的药用高分子材料大多呈颗粒或粉末状,如果将其直接置于良溶剂中,则与溶剂接触的表面首先溶解,并使其黏度增加,聚结成团。这种情况不利于溶剂继续扩散进入颗粒内部。因此,在溶解之初,应采用适宜的方法,使颗粒高度分散,防止粘聚成团,然后再加入良溶剂进行溶胀或溶解,这样可以较快地制备高分子溶液。二.聚合
3、物的溶度参数与测量聚合物的溶度参数聚合物的溶解或溶胀实际上是聚合物与溶剂之间的扩散、渗透以至充分融合的过程。因此,它必然与聚合物与聚合物、溶剂与溶剂、以及聚合物与溶剂之间的相互作用,即它们的内聚能(范德华力与氢键力)有关。聚合物或溶剂的溶度参数等于它们的内聚能密度的平方根,而内聚能密度即是单位体积的内聚能。式中ΔΕ为内聚能(J);V为体积(cm3)聚合物溶度参数的测定聚合物的溶度参数可用粘度法或溶胀度法测定。粘度法是将聚合物溶解在各种溶度参数与聚合物相似的溶剂中,分别在同一浓度、同一温度下测定这些聚合物溶液的特性粘度,因为聚合物在良溶剂中的舒展最好、特
4、性粘度最大,所以将特性粘度最大时所用溶剂的溶度参数δ值看作该聚合物的溶度参数。溶胀度法是在一定温度下,将交联度相同的高分子分别放在一系列溶度参数不同的溶剂中使其溶胀,测定平衡溶胀度,聚合物在不同的溶剂中溶胀度不同,只有当溶剂的溶度参数与聚合物的溶度参数相等或最接近时,它的溶胀最好。因此,可以将溶胀度最大溶剂所对应的溶度参数作为该聚合物的溶度参数。三.溶剂的选择如何选择适当溶剂对药用高分子辅料进行溶解或溶胀是药物剂型生产或使用过程中经常遇到的问题。例如:薄膜包衣的制备、控释膜中孔隙大小的控制以及药物活性成分与高分子辅料相容程度的判断都需要掌握并利用高分子
5、溶解度及相容性的一般规律。通常,高分子在不同溶剂中的溶解或溶胀遵循溶度参数相近原则、极性相似相溶原则或溶剂化原则。1.溶度参数相近原则对于一般的非极性(或弱极性)非晶态聚合物，选择溶度参数与聚合物相近的溶剂，可以很好的溶解或溶胀该聚合物。通常聚合物与溶剂二者的溶度参数相差值在±1.5以内时可以较好溶解。所以可以用溶度参数δ作为选择溶剂的参考数据。一些高分子材料的溶度参数高分子名称溶度参数（MPa）1/2聚乙烯16.2聚丙烯16.6聚甲基丙烯酸甲酯19.4聚碳酸酯19.4聚氯乙烯19.8二醋酸纤维素22.3聚乙烯醇25.8-39.0聚醋酸乙烯19.6纤维
6、素32.1红细胞膜21.1±0.8生物膜质17.8±2.1一些溶剂的溶度参数溶剂名称溶度参数（MPa）1/2丙酮20.4二甲基亚砜26.6吡啶23.3水47.8乙醚15.1四氯化碳17.6三氯甲烷19.0二氯甲烷19.8甲苯18.2二氧六环20.4二甲基甲酰胺24.5甲酸27.6一些溶剂的溶度参数溶剂名称溶度参数（MPa）1/2甲醇29.6乙醇26.01-丙醇24.42-丙醇22.81-辛醇23.3醋酸乙酯17.5醋酸异戊酯18.5正己烷14.9正十六烷16.4二硫化碳20.4环己烷16.8苯18.8甘油36.2如果不能找到一个很好的溶剂,则使用混合溶
7、剂体系，有时效果更好。对于混合溶剂的溶度参数可由下式计算,得出：δ混=Ψ1δ1+Ψ2δ2（式中Ψ1和Ψ2，分别代表两种纯溶剂的体积分数；δ1和δ2分别代表两种纯溶剂的溶度参数。）由上式可以调节混合溶剂的溶度参数，使混合溶剂的溶度参数与聚合物相近，以达到更好的溶解性能。2.极性相似相溶原则对于非晶态极性聚合物不仅要求溶剂的溶度参数与聚合物接近，而且还要求溶剂的极性与聚合物也接近才能使之溶解。例如：聚乙烯醇是极性的，它可以溶于极性溶剂水或乙醇中，但在非极性苯溶剂中则很难溶解。3．溶剂化原则有时溶度参数相近的聚合物-溶剂体系，不一定都能很好互溶，例如：聚氯乙
8、烯δ=19.8（MPa）1/2和二氯乙烷的溶度参数δ=19.8（MPa）1/2相同，但却不能互
