第6章-高分子材料的表面改性方法上课讲义

高分子材料导论课程教学大纲

课程名称：高分子材料导论

英文名称：Introduction of polymer materials

课程编码：x4030941

学时数：32其中实践学时数：0课外学时数：0

学分数：2.0

适用专业：应用化学、功能材料

一、课程简介

《高分子材料导论》是应用化学专业和功能材料专业一门比较重要的专业选修课程，是培养该专业技术人才的整体知识结构和能力结构的重要组成部分。高分子材料是材料科学的一个重要分支, 它广泛应用于国民经济的各个领域，对尖端科学技术的发展起到了重大作用。该课程以聚合物材料为研究对象，以材料科学基本知识为基础，结合高分子材料自身的特点，主要讲述了高分子材料的基本概念、命名、分类、性能及应用等，包括塑料、橡胶、涂料、粘合剂、纤维以及功能高分子材料和聚合物基复合材料的概念、性质及应用。此外，还涉及各类高分子材料的结构测定和性能表征手段等。

课程的教学目标是通过本课程的学习，使学生对高分子材料的命名、分类、合成、结构与性能的关系、性能与应用有比较深入的了解，熟悉塑料、橡胶、涂料、粘合剂与纤维、功能高分子材料、聚合物基复合材料、高分子材料测试表征方法等内容，掌握高分子材料的基础知识，能应用课堂上学到的知识为日常的生活、工作和学习服务。培养学生分析问题、解决问题的能力，为学生进一步学好后续相关课程打下坚实基础。

二、课程目标与毕业要求关系表

（一）绪论

了解高分了材料的基本概念、命名、分类；掌握高分子材料的性能特点；熟练掌握高分子材料的应用领域。

重点：高分子材料的分类、命名、性能特点；高分子材料的应用。

1、聚丙酸树脂：结构：甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸酯类型：肠溶型、胃崩型、胃溶型、高渗透型、低渗透型成膜性：玻璃花转变温度与成膜性；最低成膜温度；聚丙烯酸树脂膜及其力学性质。2、聚乙烯醇：化学结构式性质：溶解性；水溶液的黏度及混溶性；成膜性及黏附性；稳定性；安全性；黏度的影响因素：醇解度、聚合度、浓度、温度以及放置时间；应用：成膜材料；凝胶材料；眼用制剂辅料；缓控释骨架材料；巴布剂基质；其他应用（辅助增容、乳化以及稳定）3、乙烯-醋酸乙烯共聚物：化学结构式：通透性的影响因素：EVA的结晶度和Tg应用：经皮给药控释膜材料；宫内避孕器；眼用膜材料；药液的软包装材料4、聚乙二醇：化学结构：环氧乙烷和水缩聚而成的混合物。性质：溶解性和吸湿性；黏性；化学反应性；表面活性与昙点；稳定性；安全性；应用：软膏、栓剂基质；固体分散体载体材料；药物及脂质体、亚微球、纳米乳修饰材料；注射用复合溶剂、软胶囊内容物稀释剂；增塑剂；润滑剂；致孔剂；5、泊洛沙姆：性质：溶解性与吸湿性；表面活性与昙点；胶凝作用；稳定性；安全性命名规则：Poloxamer后附三位数字，前两位数字乘以100代表聚氧丙烯嵌段的分子量，第三位数字乘以10为聚氧乙烯嵌段在共聚物中所占的重量百分含量应用：乳化剂；增溶剂；固体分散体载体材料；温度依赖型水凝胶材料；固体脂质纳米材料；脂质体、纳米修饰材料。6、淀粉的应用：填充剂；崩解剂；黏合剂；助悬剂；微囊材料7、明胶：又名白明胶，指动物的皮、骨、腱与韧带中胶原蛋白不完全酸水解、碱水解或酶降解后纯化得到的制品，或为上述三种不同明胶制品的混合物，为非均匀的多肽混合物。制备方法：酸法、碱法、酶法、盐碱法应用：胶囊材料；包衣材料；微囊材料；栓剂基质；海绵剂材料；乳化剂，稳定剂8、阿拉伯明胶：应用：助悬剂；黏合剂；乳化剂；微囊材料9、药物辅料: 指生产药品和调配处方时使用的赋形剂和附加剂，是除活性成分以外，在安全性方面方面已进行合理评估，并且包含在药物制剂中的物质。10、新的药用辅料申报要求：综述材料；药学研究材料；药理毒理研究材料；临川研究材料11、天然的，优点：不需要合成，即生成过程 无污染，粘弹性好。加工性能好。 缺点：产量小，含有一些杂质，性能单一 ，产量小，价格昂贵。 合成的，优点：具有特定性能，产量大， 价格便宜，种类多，可以用来共混改性， 提高各个方面的性能。 缺点：合成时伴

第1，2章

热塑性：热塑性塑料受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。再受热，又可熔融、加工，即具有多次重复加工性，它的加工过程基本是物理变化。大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。在一定温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的性能，线形或支链型聚合物具有这种性能。一般的聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料都是热塑性。

热固性：热固性塑料受热熔化成型的同时发生化学的交联反应，将线形的分子交联形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将被分解破坏，即不具备重复加工性。

常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。

通用塑料：产量大、用途广、占塑料应用量的80%以上。使用温度在100℃以下，价格低，性能一般，主要用于非结构材料和生活用品上。通用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等。

通用工程塑料：具有较好的力学性能，使用温度在100~150℃，可作为结构材料。通用工程塑料主要有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、热塑性聚酯等。

特种工程塑料：力学性能更好，使用温度在150℃以上，主要用于要求质量轻、力学性能高能代替金属材料的航空、航天等领域中。特种工程塑料主要有聚酰亚胺、聚芳酯、聚苯酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氟塑料等。

改性主要方法：共混改性、化学改性、填充与纤维增强改性、表面改性、共挤出复合改性。

高分子材料发展趋势： 1. 通用高分子材料的高性能化、高功能化和低成本化 2. 功能高分子材料、特种高分子材料与工程塑料发展迅速3. 与能源、环境相关的有机高分子材料的协调发展越来越受到重视4. 高分子材料加工领域的研究不断拓展并深化5. 高分子材料科学与其他学科的交叉不断加强。