药用高分子材料第三章高分子材料的物理化学性质.ppt

单位时间内经特定毛细管孔挤出的重量被称为熔融指数。熔融指数大，粘度小，流动性则好；反之亦然。 分子量高的聚合物，熔融指数高，粘度大、流动阻力也大，聚合物容易纠缠。因此我们可以根据熔融指数来衡量同一类型聚合物的分子量大小。 二.药用高分子材料的主要力学性能 我们通常使用的高分子材料多含填料、稳定剂、添加剂等组分，以期获得具有良好实用与经济价值或成型加工性能的材料。 聚合物用途不同，其力学、电学、光学等性能要求往往也不相同。但对于大多数高分子材料的使用，其力学性能是其最主要的性能要求。材料的力学性能指标包括：弹性模量、冲击强度、屈服强度等。聚合物的结构特性决定了它们的这些力学性能。 药剂学加工过程中常见的强度有： 1）拉伸强度（tensile strength）又称拉张强度，是在规定温度、湿度和加载速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸力直到试样拉断前所承受的最大负荷P与试样截面积之比。 2）弯曲强度（bending strength）是指材料受力弯曲而致折断时的应力。 3）冲击强度（impact strength）是衡量材料韧性的一种强度指标，即材料试样受冲击负荷而破裂时单位面积所吸收的能量。 作为包装、药物传递系统或给药装置的聚合物，它们的强度是衡量其性能的重要指标之一。影响聚合物实际强度的因素很多，它们主要有： 1）聚合物的结构因素，例如氢键、极性基团、交联、结晶、取向等。 2）聚合物的分子量大小，通常分子量增加，强度也增加。 3）应力集中，高分子制品的一个微小裂缝、切口、空穴都能引起材料的应力集中，并促使其局部裂缝扩大，进而断裂。 4）温度因素：温度改变，材料强度也会改变。 5）外力作用速度：处于玻璃化温度以上的线型聚合物，快速受力时比慢速受力时的强度要大。 6）外力作用时间：外力作用时间越长，断裂所需应力越小。 7）增塑剂：增塑剂减少了分子间作用力，所以导致强度的下降。 8）填料的影响比较复杂，例如在作药物薄膜包衣时，加入适当填料可提高强度。 三. 高分子材料的其它性能 (一)渗透性及透气性 高分子材料通过扩散和吸收过程，使气体或液体透过一个表面传递到另一个表面并渗出（通常从浓度高的一侧渗透到浓度低的一侧），这种现象称为渗透性（permeability）。气体分子渗透到聚合物膜的另一侧则称为透气性（gas permeability）。 液体或气体分子透过聚合物的过程首先是它们溶解在聚合物内，然后向低浓度方向扩散，最后从聚合物的另一端逸出。因此聚合物的渗透性和液体或气体在其内部的溶解性有关。 聚合物的渗透性及透气性受聚合物的结构和物理状态影响很大。其主要因素有：温度、极性、分子尺寸、链柔性、结晶度以及交联度等。 在聚合物作为药物传递系统组分时，其渗透性的大小与药物释放速率直接相关。基于上述原因，我们可以根据聚合物渗透性的影响因素，采用适当方法，达到调节药物释放速率的目的。 （二）胶粘性 胶粘剂在药物制剂透皮给药系统中也是一种不可缺少的组分。聚合物的胶粘性（adhesion）包括两个方面：一是作为粘合剂使用时的粘合行为，二是指聚合物被粘合时聚合物自身的行为。 胶粘性聚合物产生粘合作用可分为两个阶段：首先是液态胶粘剂向被粘表面的扩散，润湿，直至胶粘剂与被粘物形成面接触。施加压力或提高温度，有利于此过程进行。其次，产生吸附作用形成次价键或主价键。粘合性聚合物本身经物理或化学作用变成固体，使粘接固定。 胶粘剂与被粘物之间的结合力主要为次价键结合，也有化学键、配位键、静电吸引力、物理啮合力等结合方式。影响粘合强度的主要因素有： 分子量：通常中等分子量的聚合物有较好的粘合强度； 被粘物表面的粗糙程度：粗糙表面能大大提高粘合强度； 被粘物表面处理方法：被粘物表面的清洁处理能使润湿性得到改善，并影响其粘合强度； 温度与压力：升高温度，能加强分子扩散，有利于提高粘合强度；增大压力，有利于增大粘合剂与被粘物接触面的均匀铺展，从而提高粘合强度。 第四节 药物通过聚合物的扩散 一、药物通过聚合物的传质过程 二、药物分散传质模型 三、扩散系数 一、药物通