药剂学第十四章流变学基础

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1、Chap.14流变学基础（一）掌握流变学的基本概念（二）熟悉流变学在药剂学中的应用、牛顿流动和非牛顿流动（三）了解流体的触变流动性和粘弹性、制剂流变性的评价方法基本要求流变学出现在20世纪20年代。学者们在研究橡胶、塑料、油漆、玻璃、混凝土，以及金属等工业材料；岩石、土、石油、矿物等地质材料；以及血液、肌肉骨骼等生物材料的性质过程中，发现使用古典弹性理论、塑性理论和牛顿流体理论已不能说明这些材料的复杂特性，于是就产生了流变学的思想。英国物理学家麦克斯韦和开尔文很早就认识到材料的变化与时间存在紧密联系的时间效应。经过长期探索，人们终于得知，一切材料都具有时间效应，于是出现了流变学，并在20世

2、纪30年代后得到蓬勃发展。1929年，美国在Bingham教授的倡议下，创建流变学会；1939年，荷兰皇家科学院成立了以伯格斯教授为首的流变学小组；1940年英国出现了流变学家学会。当时，荷兰的工作处于领先地位，1948年国际流变学会议就是在荷兰举行的。法国、日本、瑞典、澳大利亚、奥地利、捷克斯洛伐克、意大利、比利时等国也先后成立了流变学会。流变学(rheology)指研究物体变形和流动的科学流变性：物体在外力作用下表现出来的变形性和流动性。弹性变形（elasticdeformation)：可逆变形塑性变形(plasticdeformation)：非可逆变形一、流变学的基本概念第一节概述流

3、变学的研究范围•橡胶条的拉伸与压缩，轮胎橡胶接触面的回复•化妆品在皮肤上的涂抹及感觉，牙膏的挤出特性及在牙刷上的稳定性•模具内部塑料热熔体的流动•涂料在墙面上的垂挂性•番茄酱的倾倒和稳定，乳制品的特性•熔体纤维纺丝•涂料的涂装，喷塑还是涂刷•胶粘剂的粘合•甚至山脉的流动!第一节概述层流、过渡流及湍流流体的流动类型，首先由雷诺(Reynolds)用实验进行了观察。喇叭状的玻璃管浸没在透明的水槽内，管出口有调节水流量用的阀门，水槽上方的小瓶内充有有色液体,实验时，有色液体从瓶中流出，经喇叭口中心处的针状细管流入管内。从有色流体的流动情况可以观察到管内水流中质点的运动情况.（二）剪切应力与剪切速

4、度力粘度(viscosity):它表示物质在流动时内摩擦力的大小为使液层能维持一定的速度流动,必须施加一个与阻力相等的反方向力,在单位液层面积上所施加的这种力称为剪切应力S(shearingforce):简称切力.单位为N.m-2Shearstressisthestresscomponentparalleltoagivensurface,suchasafaultplane,thatresultsfromforcesappliedparalleltothesurfaceorfromremoteforcestransmittedthroughthesurroundingrock.切变速度D(s

5、hearingrate):速度梯度.单位为:S-1大小等于两液层间的速度差除以两液层间的距离.Shearrateistherateofchangeofvelocityatwhichonelayeroffluidpassesoveranadjacentlayer.二、流变学在药剂学中的应用流变学理论对乳剂、混悬剂、半固体制剂等剂型设计、处方组成以及制备、质量控制等研究具有重要意义。（一）流变学在混悬剂中的应用混悬剂静止状态时的剪切应力忽略不计，但振摇后把制剂从容器中倒出时存在较大的剪切速度。混悬剂在贮藏过程中若剪切速度小，则显示较高的粘性；若剪切速度大，则显示较低的粘性。混悬剂在振摇、倒出及

6、铺展时能自由流动是形成理想的混悬剂的最佳条件。（二）流变学在乳剂中的应用乳剂在制备和使用过程中经常会受到各种剪切力的影响，大部分乳剂表现为非牛顿流动。在使用和制备条件下乳剂的特性是否适宜，主要由制剂的流动性决定。体现在乳剂铺展性、通过性、适应性等方面。掌握制剂处方对乳剂流动性的影响非常重要。（三）流变学在半固体制剂中的应用半固体制剂的处方组成发生变化时可改变其流变性质。外界因素（如温度等）也对半固体制剂的流变性质有影响。具有适宜的粘度是半固体制剂的处方设计和制备工艺过程优化的关键。流变学在药学中应用液体半固体固体制备工艺a.混合皮肤表面上制剂的压片或填充胶囊时装量的生产能力铺展性和粘附性粉

7、体的流动b.由剪切引起的从瓶或管状容器中粉末状或颗粒状操作效率的提高分散系粒子的粉碎制剂的挤出固体充填性c.容器中的液体与液体能够混合的的流出和流入固体量d.通过管道输送从基质中药物的释放液体的制剂过程e.分散体系的物理稳定性一、牛顿流动牛顿流体:在层流条件下的切应力S与切变速度成正比。纯液体或大多数低分子溶液).牛顿公式只有在层流条件下才适用。第二节流变性质A-牛顿流体；B-塑性流体；C-假塑性流体；D-胀性流体；E-