第3章 高分子材料的物理化学性质 7
高分子材料性能研究与应用
高分子材料性能研究与应用高分子材料是一种重要的工程材料，广泛应用于机械、汽车、电子、建筑、医疗等领域。
高分子材料具有轻质、高强、高韧、耐腐蚀、绝缘等特点，成为各种工业领域不可或缺的材料。
本文将着重介绍高分子材料的性能研究和应用。
一、高分子材料的物理性质高分子材料是由许多分子聚合而成的，具有非晶态或半晶态的结构。
主要有以下几种物理性质：1.力学性能：高分子材料具有轻质、高强的特点，可以实现高效的能量转换和储存。
2.电学性能：高分子材料的电学性能可以通过改变分子结构和加工工艺来调节。
3.热学性能：高分子材料可进行热塑性加工，易于成型。
同时，高分子材料也具有较高的绝缘性和热稳定性。
4.光学性能：高分子材料具有光学吸收、透明度、颜色等特性。
通常用于制造光学器件和光学材料。
二、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质主要包括以下几个方面：1.物理状态：高分子材料通常以固体状态出现，但也可在适当的温度和溶剂下形成流体。
2.水解性：部分高分子材料的酯基与水反应后会发生水解，导致其结构的变化和物理性质的改变。
3.氧化降解：高分子材料会受到氧化物、酸、硷等因素的影响，导致其分子结构的破坏和硬度的降低。
4.耐化学品性：高分子材料具有耐酸、耐碱、抗溶解性等特性，在化学工业上被广泛使用。
三、高分子材料的应用高分子材料广泛应用于农业、建筑、医疗、能源、物流等众多领域。
主要包括以下几个方面：1.工程领域：高分子材料在机械加工、建筑材料、汽车工业、电子器材等领域得到广泛应用。
2.医疗领域：高分子材料作为医用材料和功能性医用材料，广泛用于外科、整形、骨科等医疗领域。
3.环保领域：高分子材料作为环保材料得到广泛应用，例如油泄漏清理材料、环保装饰材料等。
4.能源领域：高分子材料的应用在能源领域的广泛，如太阳能电池、锂离子电池、超级电容器等。
四、高分子材料的未来发展高分子材料的未来发展趋势是制备高性能材料、发展低成本加工技术和提高生物可降解性等方面。
药用高分子材料学复习重点
第一章绪论1、高分子分别在传统制剂、现代制剂中的作用答：在传统剂型中的应用的高分子材料：如作为片剂的赋形剂、黏合剂、润滑剂等。
在现代制剂中高分子作为应用在控释、缓释制剂和靶向制剂中，如做微丸的赋形剂、缓释包衣的衣膜以及特殊装置的器件。
包装用材料。
药用辅料的定义答：辅料是经过安全评价的、有助于剂型的制备以及保护、支持，提高药物或制剂有效成分稳定性和生物利用度的材料。
第二章高分子的结构、合成和化学反应聚合物的结构式答：聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（PVC）聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）聚乙酸乙烯酯（PV Ac）聚乙烯醇（PV A）纤维素尼龙-66按照性能和用途进行的高分子材料分类答：五大类，塑料、橡胶、纤维，涂料以及黏合剂。
热塑性塑料和热固性塑料的区别答：热塑性塑料——受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可重复、循环，因此可以反复成型。
大吨位的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。
热固性塑料——是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回复到可塑状态。
聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时进行的，所得制品不溶不熔。
热固性塑料的主要品种有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。
柔性概念、影响因素答：（1）主链结构当主链中含C-O，C-N，Si-O键时，柔顺性好。
因为O、N原子周围的原子比C原子少，内旋转的位阻小；而Si-O-Si的键角也大于C-C-C键，因而其内旋转位阻更小，即使在低温下也具有良好的柔顺性。
当主链中含非共轭双键时，虽然双键本身不会内旋转，但却使相邻单键的非键合原子间距增大使内旋转较容易，柔顺性好。
当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因p电子云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。
（2）侧基侧基的极性越大，极性基团数目越多，相互作用越强，单键内旋转越困难，分子链柔顺性越差。
非极性侧基的体积越大，内旋转位阻越大，柔顺性越差；对称性侧基，可使分子链间的距离增大，相互作用减弱，柔顺性大。
高分子材料的物理化学性质
（6）增塑：增塑剂的加入可使材料强度降低，只适于对 弹性、韧性的要求远甚于强度的软塑料制品。
（7）外界因素：温度、外力作用速度和作用时间对强度 都有影响。
（三）粘弹性
高聚物力学性质随时间而变化的现象称为力学松弛或粘 弹现象 静态粘弹性 蠕变、应力松弛 粘弹性分类 动态粘弹性 滞后、内耗
1、蠕变
在恒温下施加较小的恒定外力时，材料的形变随时间而 逐渐增大的力学松弛现象。如挂东西的塑料绳慢慢变长。
• 这种由于力学滞后而使机械功转换成热的现象，称 为内耗。
• 相关应用
• 对于作轮胎的橡胶，则希望它有最小的力学损耗 才好 • 对于作为防震材料，要求在常温附近有较大的力 学损耗（吸收振动能并转化为热能） • 对于隔音材料和吸音材料，要求在音频范围内有 较大的力学损耗（当然也不能内耗太大，否则发 热过多，材料易于热态化）
（4）应力集中：若材料中存在某些缺陷，受力时，缺陷附 近局部范围内的应力会急剧增加，称为应力集中。应力集中 首先使其附近的高分子链断裂和相对位移，然后应力再向其 它部位传递。
（5）惰性填料：有时为了降低成本，在聚合物中加入一 些只起稀释作用的惰性填料，如在聚合物中加入粉状碳 酸钙。惰性填料往往使聚合物材料的强度降低。
F
F
均匀压缩
体积改变而形状不变
A0
弹性模量
是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的 大小。是材料刚性的一种表征。分别对应于以上 三种材料受力和形变的基本类型的模量如下： 拉伸模量（杨氏模量）E：E = /
剪切模量（刚性模量）G：G = s /
体积模量（本体模量）B：B = p /
影响粘合强度的因素：
1.分子量：中等分子量
2.表面粗糙度：粗糙表面提高粘合强度
高分子材料的化学和物理性质
高分子材料的化学和物理性质高分子材料是一类具有特殊性质和应用价值的化学材料，它们通常是由重复单元构成的大分子，有着十分复杂的结构和多种功能。
在现代工业、医学、农业等领域中，广泛应用于各种领域中，是一种非常重要的材料。
高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质表现在两个方面：其一是基础化学性质，包括构成元素、原子价、化学键的类型等；其二是高分子分子结构和性质之间的关系。
高分子材料的构成元素主要是碳、氢、氧、氮等元素，其中碳和氢的比例最高，这使得高分子材料具有了很高的稳定性和化学惰性。
而由此所形成的非极性高分子的亲水性较低，故表面本身具有的粘性和换能功较大。
高分子材料的原子（分子）价数，是高分子材料的结构和性质之间的重要关系基础，特别是对于它们的物理性质有着重要影响。
其中，材料的原子价数越大，它与其它原子、离子相互结合能力就越大，其物质的力学稳定性也就更强。
而材料的原子价数越小，由此形成的键能越小，就更容易被热或光线破坏。
高分子材料的化学键类型为共价键和离子键，其中，共价键属于共享电子对，包括单键、双键、三键等，具有稳定的结构和物理性质；离子键属于不同原子间电子转移形成的强化学键，具有高的凝结热和强的结构稳定性，但它们化学稳定性差，较易水解，交联性小，因此会对材料的化学性质产生较大的影响。
高分子材料的分子结构和性质之间的关系，是高分子材料化学性质研究的重点之一。
高分子分子结构的多样性制约了高分子材料的性能与用途，而这一特性又与材料的原子价数和化学键相关。
高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质主要包括力学性质、热力学性质、电学性质和光学性质。
高分子材料的力学性质是指这类材料在承受外力时所产生的反应。
它通常表现为弹性、塑性和黏弹性等，而其中最为重要的是强度、韧度和硬度。
高分子材料的热力学性质是指高分子材料物质在热力学条件下的行为。
热力学性质包括热膨胀系数、热导率、比热等，高分子材料的这些性质直接影响着高分子材料的应用。
第三章 (1) 高分子材料的物理化学性质
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（ii）pH敏感水凝胶 ：pH敏感性水凝胶是体积随环境pH值、 离子强度变化的高分子凝胶。这类凝胶大分子网络中具有可解 离成离子的基团，其网络结构和电荷密度随介质pH值的变化而 变化，并对凝胶的渗透压产生影响；同时因为网络中添加了离 子，离子强度的变化也引起体积变化。 一般来说，具有pH值响应性的水凝胶都是含有酸性或碱性侧 基的大分子网络，即聚电解质水凝胶。随着介质pH值、离子强 度的改变，酸、碱基团发生电离，导致网络内大分子链段间氢 键的解离，引起不连续的溶胀体积变化。
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热可逆性水凝胶 有些聚合物水溶液在室温下呈自由流动的液态 而在体温下呈凝胶态，即形成热可逆性水凝胶(TGR)。这一体系 能够较容易地对特定的组织部位注射给药，在体内环境下很快形 成凝胶。而且这种给药系统的制备较简单，只需将药物与聚合物 水溶液进行简单地混合。 如：聚环氧乙烷(PEO)与聚环氧丙烷(PPO)嵌段共聚物是已被批 准用于药用辅料的高分子，商品名叫普流罗尼(Pluronic)或泊洛沙 姆(Poloxamer)，依据其结构和浓度，这类聚合物存在两个临界相 转变温度，即溶液-凝胶转变温度(相当于LCST)和凝胶-溶液转变 温度，在这两个温度之间其水溶液呈现凝胶状态。利用这类共聚 物水溶液低温溶液状态混合药物，尤其是生物类药物，注人体内 形成凝胶，从而实现控制药物释放同时保护药物活性的功能。
高分子习题及答案
一．名词解释：重复单元：重复组成高分子结构的最小结构单元叫重复单元结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团叫结构单元玻璃态：低温时，高分子整条链和链段都不能运动，只有小尺寸运动单元变化，处于“冻结”状态，相应的力学状态称为玻璃态高弹态：高分子在外力作用下，分子链由卷曲构象变为伸展构象发生很大的形变，一旦除去外力，又逐步恢复形变，相应的力学状态称高弹态玻璃化转变温度：聚合物高分子链段运动的“冻结”或“解冻”时所对应的转变温度叫玻璃化转变温度二．填空题1.高分子的溶解是一个缓慢过程，分为两个阶段：溶胀和溶解。
2.聚合物由高弹态转变为粘流态时的温度称为粘流温度，以 Tf 表示。
这种处于流体状态的聚合物称为粘流体。
3.高分子的热一形变曲线图中，分为五个区，分别为玻璃态、玻璃化转变区、高弹态、粘流转变区、粘流态。
4.与小分子相比，高分子的分子量有以下两个特点：相对分子量大和多分散性。
三．选择题1.聚合物溶解必要条件是（ A )A 、吉布斯自由能变化（△ Gm）小于零。
B 、吉布斯自由能变化（△ Gm ）大于零。
C 、吉布斯自由能变化（△ Gm ）等于。
D 、以上均不正确。
2.判断高分子材料溶解度及相容性应遵循一定原则，下列不正确的是（ C )A 、溶度参数相近原则。
B 、极性相似相溶原则。
C 、聚合度大小原则。
D 、溶剂化原则。
3.分子量分布的测定法为（ B )A 、气相色谱法B 、凝胶色谱法C 、X 一衍射D 、原子吸收光谱4.高分子聚合物的分子是是不均一的，这种分子量的不均一性称为( A )A 、多分散性B 、溶散性C 、触变性D 、高通量性下列表示玻璃化转变温度正确的是( C )A 、Tc maxB 、TmC 、TgD 、Tf5.分子量分布的测定法为（ C ）A、气相色谱法 C、高效液相色谱法B、凝胶色谱法 D、原子吸收光谱四．判断题1.晶态聚合物的溶解要比非晶态聚合物困难。
（对）2.分子量相同的同种化学类型聚合物，支化的比线型的更易溶解。
高分子物理化学 第三章
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
粘度法（粘均分子量）
该法是目前最常用的方法之一。 溶液的粘度除了与分子量有关，还取决 于聚合物分子的结构、形态和尺寸， 因此，粘度法测分子量只是一种相对 的方法。
根据上述关系由溶液的粘度计算聚合物 的分子量。
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
例如尼龙6：
H2N(CH2)5CO NH(CH2)5CO n NH(CH2)5COOH
COOH 一头 （中 NH2 ，一头 间已无这两种基团），可用酸碱滴 定来分析端氨基和端羧基，以计算 分子量。
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
计算公式：
W——试样质量 n——试样摩尔数 ne——试样中被分析的端基摩尔数 Z——每个高分子链中端基的个数
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
C —— 溶液的浓度
—— 溶剂的沸点升高常数
—— 溶剂的冰点降低常数
—— 溶质分子量
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
一些溶剂的沸点升高常数
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
一些溶剂的冰点降低常数
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
特 点
可证明测出的是 ； 对缩聚物的分子量分析 应用广泛； 分子量不可太大，否则 误差太大。
第 三 章 高 聚 物 的 分 子 量 和 分 子 量 分 布
溶液依数性法
小分子：
稀溶液的依数性：稀溶液的 沸点升高、冰点下降、蒸汽压下 降、渗透压的数值等仅仅与溶液 中的溶质数有关，而与溶质的本 性无关的这些性质被称为稀溶液 的依数性。
药用高分子材料习题(答案)
《绪论》一、名词解释药用辅料：广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂药用高分子辅料：具有高分子特征的药用辅料二．填空题1 ．药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂，其中具有高分子特征的辅料，一般被称为药用高分子辅料。
2 ．辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性，从而影响其生物利用度。
3 ．高分子材料学的目的是使学生了解高分子材料学的①最基本理论和药剂学中常用的高分子材料的②结构，③物理化学性质，④性能及用途，⑤并能初步应用这些基本知识来理解和研究高分子材料在一般药物制剂、控释制剂及缓释制剂中的应用。
4．药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重，现代的制剂工业，从包装到复杂的药物传递系统的制备，都离不开高分子材料，其品种规格的多样化和应用的广泛性表明它的重要性。
三．选择题1 ．下面哪项不是有关药用高分子材料的法规（D)A ．《中华人民共和国药品管理法》B ．《关于新药审批管理的若干补充规定》C ．《药品包装用材料容器管理办法（暂行）》D ．《药品生产质量管理办法》2 ．依据用途分，下列哪项不属于药用高分子材料（C)A ．在传统剂型中应用的高分子材料B ．控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料C ．前体制剂中应用的高分子材料D 包装用的材料四．简答题1 ．药用高分子材料学研究的任务是什么？答：( 1 ）高分子材料的一般知识，如命名、分类、化学结构；高分子的合成反应及化学反应（缩聚、加聚、共聚、聚合物的改性与老化）；高分子材料的化学特性和物理、力学性能。
2 ．药用辅料是在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分，它的作用有哪些？答：( 1 ）在药物制剂制备过程中有利于成品的加工( 2 ）加强药物制剂稳定性，提高生物利用度或病人的顺应性。
( 3 ）有助于从外观鉴别药物制剂。
( 4 ）增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。
3 高分子材料作为药物载体的先决条件是什么？答（1 ）适宜的载药能力；( 2 ）载药后有适宜的释药能力；( 3 ）无毒、无抗原性，并具有良好的生物相容性。
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第三章 高分子材料的物理化学性质 2.药物通过聚合物骨架(matrix)的扩散 M=[2CsDCot]1/2
其中Cs为药物在聚合物骨架中的溶解度 说明：药物由聚合物骨架释放量与t1/2呈线性关 系。
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第三章 高分子材料的物理化学性质
(二)非Fick扩散
全国高等中医院校规划教材
《药用高分子材料学》
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第三章 高分子材料的物理化学性质
凝胶 (一)凝胶的结构和性质 1.凝胶的结构和类型
凝胶(gel)是指溶胀的三
状结构高分子，在网状结 构的孔隙中又填充了液体介质， 这样一种分散体系称为凝胶。
维网
凝胶的超显微结构示意 S:剂化层；a:凝胶结合点
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第三章 高分子材料的物理化学性质 (一)Fick扩散
药物分子通过聚合物的扩散，可用Fick第一定律来 描述： J=-D*dc/dx
注意:扩散系数、渗透系数的单位 式中：J为溶质流量，mol/(cm2s)；
C为溶质浓度，mol/cm3，为垂直于有效扩散面积的位 移，cm； D为溶质扩散系数，cm2/s(在通常情况下，D被看作常量，但 实际上扩散系数是可人为控制的参数，改变聚合物的结构，D值可改 变。另外，药物浓度、温度、溶剂性质、药物的化学性质都能影响D 值)。负号表示扩散方向，即药物分子扩散朝浓度降低的方向进行。
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第三章 Байду номын сангаас分子材料的物理化学性质
德博拉数(Deborah number De)： De定义为特性松弛时间（τ ）与溶剂的特性扩散时 间（θ ）的比值。 De=τ /θ
当De《l，说明松弛过程快于扩散，则药物转运符合 Fick定律； 当De≈l，松弛与扩散双重作用导致一种复杂的转运行 为，则称之为非Fick转运。药物从这些聚合物的释放是不 符合Fick定律的，这方面的情况已有很多的报告，在本章 第一节的水凝胶部分另有叙述。
第三章 高分子材料的物理化学性质
凝胶脱水收缩性现象
a--脱水收缩前的凝胶；b--脱水收缩使凝胶分成两部分 厚德 明志 笃学 力行
第三章 高分子材料的物理化学性质
透过性：凝胶含有大量的液体，具有较大的孔径， 允许较小分子穿过即透过性。 交联度小：容易穿过 交联度大：扩散系数降低
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第三章 高分子材料的物理化学性质
溶胀度的主要影响因素 温度：升高可加速溶胀速度 电解质：对溶胀度的影响主要是阴离子部分，其影响作用 与影响胶凝作用的顺序相反
pH：对溶胀度的影响比较复杂，要视具体聚合物而论，如 蛋白质类高分子凝胶，介质的pH在等电点附近时溶胀度最 小。
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(二)功能水凝胶
1.功能水凝胶的结构及分类
水凝胶(hydrogels)是一种在水中显著溶胀、保持大
量水分的亲水性凝胶为三维网络结构。水凝胶强烈的吸水 能力是由于其结构中通常含有-OH、-CONH-、-CONH2、COOH和-SO3H等亲水基团。
水凝胶从来源分类
可分为天然水凝胶和合成水凝胶。
从性质来分类
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第三章 高分子材料的物理化学性质
(1)化学凝胶： 是指大分子通过共价键连接形成网状结构 的凝胶。这类凝胶不能熔融，也不能溶解，结 构非常稳定，因此也称为不可逆凝胶。 (2)物理凝胶： 是指大分子间通过非共价键相互连结，形 成网状结构。具有可逆性，即只要温度等外界 条件改变，物理链就会破坏，凝胶可重新形成 链状分子溶解在溶剂中成为溶液，因此又称可 逆凝胶，。
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第三章 高分子材料的物理化学性质
（２）外在因素：有些水凝胶的溶胀性随外界溶胀条件 的变化(如介质pH、温度、离子强度、电场、光和化学物 质等)发生极大的甚至不连续的改变。 阴离子水凝胶平衡溶胀度随pH增大而增大：阳离子 型则随pH增大而降低，在pK，附近，平衡溶胀度发生突 变，突变pH范围(△pH)取决于聚合物的结构以及聚合物 与溶剂的相互作用。
图3-4阴离子和阳离子型PH敏水凝胶平衡溶胀度与 PH的关系。
第三章 高分子材料的物理化学性质
2.水凝胶的溶胀行为及其影响因素
（１）内在因素：水凝胶在水中可显著溶胀。 离子型水凝胶因其结构中离子型基团(-COOH-、SO3H、NH2)的解离作用增加了聚合物的亲水性，导致其 有较强的吸水性。同时解离程度的增加，使网络中高分 子链上存在大量具有相同电荷解离基团，它们之间的静 电斥力导致高分子链进一步的伸展并与水分子充分接触。
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第三章 高分子材料的物理化学性质 一、药物通过聚合物的传质过程
在药物制剂中，药物通过聚合物的扩散装置有两
类：贮库装置，另一类是骨架装置。药物一般是
溶解或分散在装置中，药物由装置的扩散过程有以下 几个步骤： ①药物溶出并进入周围的聚合物或空隙； ②由于存在浓度剃度，药物分子扩散通过聚合物 屏障； ③药物由聚合物解吸附； ④药物扩散何如体液或介质
（２）环境敏感水凝胶
这类凝胶对温度或pH等环境因素的变化所给予的刺 激有非常明确或显著的应答。根据环境变化的类型不同， 环境敏感水凝胶又分为：温敏水凝胶、pH敏水凝胶 、盐 敏水凝胶、光敏水凝胶 、电场响应水凝胶、形状记亿水 凝胶 。
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第三章 高分子材料的物理化学性质
目前研究最多的是温敏型和pH敏水凝胶。
第三章 高分子材料的物理化学性质 2.凝胶的性质 触变性 溶胀性 脱水收缩性 透过性
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第三章 高分子材料的物理化学性质
触变性：物理凝胶受外力作用(如振摇、搅拌或
其他机械力)，网状结构被破坏而变成流体，外部 作用停止后，又恢复成半固体凝胶结构，这种凝 胶与溶胶相互转化的过程，称为触变性 。
非Fick扩散的特点：
一个是处于玻璃态与高弹 态之间的界面，称为溶胀 界面，其以速率v向玻璃 态区移动 另一界面是处于膨胀的高 弹态与溶胀介质(即溶剂) 之间的界面，它向外移动
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第三章 高分子材料的物理化学性质
从平面几何角度而言，玻璃态区限制了溶胀只 能朝一个方向进行，即向内溶胀，这种限制在玻璃 态区内产生了一个压缩应力而在高弹态区产生了拉 伸张力，一但这两个溶胀界面会合，玻璃态区将完 全消失，聚合物将转变成高弹态，此时溶胀限制因 素消失，溶胀则向三维方向进行。
第三章 高分子材料的物理化学性质
凝胶透过性的意义：由于凝胶骨架空隙的分子筛 作用，使得大分子物质很难透过，凝胶骨架的透 过性与分子大小关系的原理正是凝胶电泳与凝胶 色谱的原理。药物缓释、控释制剂利用凝胶的性 质来控制药物的释放也已取得很大成果。
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第三章 高分子材料的物理化学性质
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第三章 高分子材料的物理化学性质
1.药物通过聚合物薄膜的扩散
J=DK/h*△C 式中：△C为薄膜两侧的溶质浓度差，mg/cm3； K为溶质分配系数； DK/h为溶质渗透系数(P)，cm/s (常用它来评价药物通过聚合物的渗透性能)。 K=溶质在聚合物薄膜中的浓度/溶质在溶出介质中 的浓度
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第三章 高分子材料的物理化学性质
扩散系数不是常数，药物分子的大小、极性、药
物在聚合物中的溶解度和聚合物的结构、温度等因素对扩 散系数有很大的影响。
2．药物通过多孔聚合物时
扩散系数(D)用下式来表示： D=Da*ε KpKτ /τ 式中Da为药物在液体介质(或充满水的孔隙)中的扩散 系数，cm2/s，ε 为孔隙率，τ 为曲折因子：Kp为药物在 聚合物-介质(水)之间的分配系数：Kτ 为限制性系数(与 药物分子半径或聚合物平均孔径有关)。
可分为电中性水凝胶和离子型水凝胶，离子型水凝胶 又可分为阴离子型、阳离子型和两性电解质。目前研究应 用较多的是离子型水凝胶。
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第三章 高分子材料的物理化学性质
根据水凝胶对外界刺激的应答情况不同，水凝胶 又可分为两类：
（１）传统的凝胶
这类水凝胶对环境的变化，如pH或温度变化不敏感。
温敏是指在水或水溶液中这种凝胶的溶胀与
收缩强烈地依赖于温度，凝胶体积在某一温区有突 变，该温度称为低临界溶液温度 (lower critical solution temperature，LCST)。
pH敏感水凝胶是指聚合物的溶胀与收缩随着
环境的pH、离子强度的变化而发生变化。
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冻胶与干胶 ①冻胶指液体含量很多的凝胶，含液量常在90% 左右以上，通常指的凝胶均即冻胶。
②液体含量少的凝胶称为干凝胶，其中大部分是固 体成分，含液量常在15%左右。干凝胶在吸收 适宜液体膨胀后即可转变为冻胶。
第三章 高分子材料的物理化学性质
什么是胶凝及其影响因素？ 高分子溶液转变为凝胶的过程称为胶凝 素主要有浓度、温度和电解质。 。影响胶凝的因
浓度：每种高分子溶液都有一形成凝胶的最小浓度，小于 这个浓度则不能形成凝胶，大于这个浓度可加速胶凝。 温度：温度低有利于胶凝，但也有加热后胶凝，低温变成 溶液的例子，如泊洛沙姆的胶凝。 电解质：对胶凝的影响比较复杂，有促进作用，也有阻碍 作用，其中阴离子起主要作用，盐的浓度较大时SO42-和 Cl-般加速胶凝，而I-和SCN-则阻滞胶凝作用。 厚德 明志 笃学 力行
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第三章 高分子材料的物理化学性质
溶胀性是指凝胶吸收液体后自身体积明显增大的 现象。
凝胶的溶胀分为两个阶段： 第一阶段：溶剂分子钻入凝胶中与大分子相互作用形成溶 剂化层，此过程很快伴有放热效应和体积收缩现象。 第二阶段：液体分子的继续渗透，这时凝胶体积大大增加， 可达干燥物重量的几倍甚至几十倍。 溶胀性的大小可用溶胀度来衡量，溶胀度为一定温度下， 单位重量或体积的凝胶所能吸收液体的极限量。