人工膝关节——高密度高分子量聚乙烯合成高分子材料的特点与天然.PPT

合成高分子材料的特点 与天然高分子材料相比 化学结构和分子量明确；来源稳定，性质优良 可供选择品种及规格较多 可通过分子设计和新的聚合方法，获得特定结构的高分子材料，以满足对其性能的不同需要 生产条件苛刻、制备过程较复杂、价格较高 易混杂单体、引发剂、催化剂、毒副产物等杂质 本章内容 第一节 （甲基）丙烯酸类均聚物及其共聚物 第二节 乙烯基类均聚物和共聚物 第三节 环氧乙烷类均聚物和共聚物 第一节 （甲基）丙烯酸类均聚物及其共聚物 聚丙烯酸（PAA）和聚丙烯酸钠(PAAS) 交联聚丙烯酸钠 卡波沫 聚丙烯酸树脂与聚甲基丙烯酸铵酯 聚丙烯酸 易溶于：水、乙醇、甲醇、乙二醇等极性溶剂 不溶于：饱和烷烃、芳香烃等非极性溶剂 聚丙烯酸钠：仅溶于水，不溶于有机溶剂 水中溶解度：聚丙烯酸钠聚丙烯酸 聚丙烯酸被碱中和形成聚丙烯酸钠时，解离程度增加，由于羟基阴离子的相互排斥有利于大分子卷曲链的伸展和溶剂化，从而提高其溶解度 聚丙烯酸及其钠盐水溶液 呈现假塑性流体性质：在高剪切力下溶液的黏度显著下降，聚合度越高以及溶液浓度越大，该性质越明显 类似凝胶性质: 对溶液中共存的固体粒子产生强烈吸附作用形成稳定的三维网状结构 中和反应 与氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、三乙胺等强碱、弱碱性物质中和 与多价金属的碱中和生成不溶性盐 酯化反应 较高温度下，与乙二醇、甘油、环氧烷烃等发生酯键结合，形成交联型水不溶性聚合物 3.能形成水凝胶，具有pH敏感性（pKa 4.75） pH 4.75，水合程度增加，体积膨胀 为改善其性能，常将丙烯酸与其他单体共聚形成共聚物水凝胶 pH敏感：乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸共聚物（PVP-PAA) pH-温度双敏感：N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物（PNIPAM-PAA) 卡波沫溶胀、溶解及黏度变化与分子中大量羧基相关 具有一定亲水性，水中迅速溶胀，但不溶解 可分散于水,呈弱酸性, 1%水分散液pH2.5-3.0 分散液黏性很低 常用无机碱或有机碱中和使用，中和后，黏度增加，呈水凝胶 氢键结合也可实现卡波沫溶胀与凝胶化作用 固态卡波沫较稳定 104℃加热2h不影响其性能 260℃加热30min完全分解 卡波沫中和后形成凝胶的稳定性 一般不水解或氧化，反复冻熔也不致破坏 过量盐类电解质可使凝胶崩散，其黏性随之下降（影响了分子间的静电斥力） pH5-11范围内，可高压蒸汽灭菌或射线照射灭菌 pH过高或过低均使卡波末黏性变差 需要加入防腐剂，某些抑菌剂（苯扎氯铵、苯甲酸钠）会使黏度变小、产生沉淀 最低成膜温度（minimum film-forming temperature,MFT）指树脂胶乳液在梯度加热干燥条件下形成连续均匀而无裂纹薄膜的最低温度限。 TMFT:聚合物粒子不能发生熔合变形成膜。 MFT太高的树脂不适合薄膜包衣 丙烯酸酯树脂：丙烯酸酯比例越高，MFT越低 除胃崩型和部分肠溶型树脂外，大多树脂单独成膜很少能具备一定拉伸强度及柔性 树脂混合使用，加入增塑剂可改善其机械性能 丙烯酸树脂能在药上形成薄膜衣依赖于 氢键：树脂分子中酯基与药片表面分子带电负性原子结合，酯基碳链越长、聚合度越大，薄膜对药片的粘附性和机械强度更佳 分子链对药片隙缝的渗透 包衣液中其他成分的吸附 丙烯酸树脂易溶于极性有机溶剂：甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和氯仿等 水中溶解性质：取决于树脂结构中的侧链基团和水溶液pH 胃崩型树脂和渗透性树脂中的酯基和季胺基在酸性和碱性环境中均不解离,故不发生溶解。 胃溶型树脂中叔胺碱性基团在胃酸环境溶解 肠溶性树脂中的羧基比例越大，则需在pH更高的溶液中溶解 2.性质 半透明或透明形状大小不一的类白色固体，I型溶于沸水和丙酮，II型略溶于丙酮，不溶于沸水和异丙醇。 3.应用 控释包衣材料、控释骨架材料 第二节 乙烯基类均聚物和共聚物 聚乙烯醇树脂和聚醋酸乙烯酞酸酯 聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮） 交联聚维酮（交联聚乙烯吡咯烷酮） 乙烯-醋酸乙烯（酯）共聚物（EVA) 具有极强的亲水性，溶于热水或冷水中 分子量越大，结晶性越强，水溶性越差，水溶液黏度相应增加 醇解度是影响溶解性的主要因素 醇解度为87%-89%的产品水溶性最好 醇解度越高，溶解所需温度越高 随着醇解度下降，分子中乙酰基含量增大，水溶性下降，醇解度在50%以下的产品不溶于水 （一）制备 用N-乙烯基-2-吡咯烷酮单体催化聚合而成（P200图5-9） 中国药典二部收载K30产品。 K与聚合物的平均相对分子质量有关，K后面的数字越大表明其分子质量越大。 标号C者，表明产品不含热原。 （三）应用 1.固体制剂的黏合剂 对湿、热敏感的药物，如硝酸甘油、阿司匹林等用