文档介绍：药用高分子材料学
第三章 高分子材料的物理化学性质
目录 Contents
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高分子溶液的理化性质
1
药物通过聚合物的扩散
3
精品资料
你怎么称呼老师？
如果老师1011dyn/cm2)，形变很小(～1%)，具有虎克弹性行为，质硬而脆，类似玻璃，因而称为玻璃态。
玻璃化转变区
◆这是一个对温度十分敏感的区域，在3～5范围内几乎所有性质都发生突变(例如热膨胀系数、模量、介电常数、折光指数等)。从分子运动机理看，在此温度链段已开始“解冻”，即链段的运动被激发。由于链段绕主链轴的旋转使分子的形态不断变化，即由于构象的改变，长链分子可以外力作用下伸展(或卷曲)，因此弹性模量迅速下降3～4个数量级，形变迅速增加。
高弹态
◆在这种状态的聚合物，受较小的力就可以发生很大的形变(100～1000%)，而且当除去外力后，形变可以恢复。高弹态是聚合物特有的力学状态。高弹形变是链段运动使链分子发生伸展卷曲运动的宏观表现，因此高弹性是一种熵弹性，高弹态的弹性模量只有106～107dyn/cm2。在温度－形变曲线上出现平台区，这是由于随着温度升高弹性恢复力的增加(抵抗变形)与流动性的增加(增加变形)相抵消的结果。
粘弹转变区
◆这也是一个对温度敏感的转变区，由于温度的进一步升高，链段的热运动逐渐剧烈，链段沿作用力方向的协同运动，不仅使分子链的形态改变而且导致大分子的重心发生相对位移，聚合物开始呈现流动性，弹性模量从107dyn/cm2下降到105dyn/cm2左右，形变迅速增加，因而称为粘弹转变区，此转变温度称为流动温度，计作Tf。
粘流态
◆温度高于Tf以后，由于链段的剧烈运动，整个链分子重心发生相对位移，即产生不可递形变，聚合物呈现粘弹性液体状，因而称为粘流态。弹性模量下降到105～103dyn/cm2。聚合物的相对摩尔质量越高，分子间作用力越大，分子的相对位移也越困难。
◆玻璃态，高弹态，粘流态均属液相，即分子间的相互排列均是无序的。它们之间的差别主要是变形能力不同，即模量不同。因此称为力学状态。从分子运动来看，三种状态只不过是分子(链段)运动能力不同而已。因此，从玻璃态 高弹态 粘流态的转变均不是热力学的相变，当然，Tg，Tf亦不是相转变温度。
（三）高分子的热转变
1、玻璃化转变与玻璃化温度
聚合物从玻璃态到高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的温度称为玻璃化转变温度，Tg。玻璃化温度通常不是一个急剧的转折点，而是一个温度范围。
影响Tg的因素
1、聚合物结构
①主链结构
②侧链结构
2、分子间作用力
3、交联
4、分子量
5、共聚、增塑、共混
①共聚
②增塑
③共混
6、外界条件的影响
①升温速度
②外力作用的作用的速度与频率
2、粘流温度
◆聚合物由高弹态转变为粘流态是的温度称为粘流温度，Tf。处于粘流态的聚合物称为熔体。
◆聚合物熔体流动性可以用剪切粘度和熔融指数来表征。在一定温度下，熔融状态的聚合物在一定负荷下，单位时间内经特定毛细管孔挤出的重量称熔融指数。熔融指数越大，粘度越小，流动性就越大。
（一）弹性模量
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。
材料受力方式不同，发生形变的方式亦不同，材料受力方式主要有以下三种基本类型：
①、简单拉伸；②简单剪切；③均匀压缩。
二、药物剂型加工中高分子材料的主要力学性能
材料受到一对垂直于材料截面、大小相等、方向相反并在同一直线上的外力作用
拉伸应力 = F / A0 （A0为材料的起始截面积）
拉伸应变（相对伸长率）e = （l - l0）/l0 = Dl / l0
简单拉伸示意图
A0
l0
l
D l
A
F
F
简单拉伸（drawing)：
材料受到与截面平行、大小相等、方向相反，但不在一条直线上的两个外力作用，使材料发生偏斜。其偏斜角的正切值定义为剪切应变（）。
A0
F
F
简单剪切示意图
剪切应变 = tg
剪切应力s = F / A0
简单剪切(shearing)
材料受到均匀压力压缩时发生的体积形变称压缩应变（ V）。
A0
材料经压缩以后，体积由V0缩小为V，则压缩应变：