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弹性模量：弹性模量=应力/应变，是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，模量愈大，愈不容易变形，表示材料刚度愈大。对于理想的弹性固体，应力与应变关系服从虎克定律，即应力与应变成正比，比例常数称为弹性模量。聚合物弹性模量的大小取于其链段运动的难易程度，因此受温度的影响显著第30页，共66页，星期日，2025年，2月5日(二)硬度和强度1．硬度：是衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指标。硬度的大小与材料的拉伸强度和弹性模量有关。2.强度:材料抵抗外力破坏的能力,是指在一定条件下材料所承受的最大应力。常见的强度有：拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。第31页，共66页，星期日，2025年，2月5日拉伸强度：在规定的试验温度、湿度和试验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸栽荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的载荷P与试样的宽度b和厚度d的乘积的比值冲击强度：试样受冲击载荷而破裂时单位面积所吸收的能量，它是衡量材料韧性的一种强度指标。第32页，共66页，星期日，2025年，2月5日弯曲强度：是在规定试验条件下，对标准试样施加静弯曲力矩，直到试样折断为止，取试验过程中的最大载荷P，并按下式计算弯曲强度σf=1.5Pl0/(bd2)第33页，共66页，星期日，2025年，2月5日改变材料实际强度的主要途径提高材料强度的因素：1.聚合物的化学结构：1）增加极性、形成氢键；2）主链中引入芳杂环；3）适当交联。2.结晶和取向3.共聚和共混4.材料复合5.适度增加分子量降低材料强度的因素：应力集中物；惰性填料；增塑剂；老化等第34页，共66页，星期日，2025年，2月5日(三)黏弹性高分子材料的形变性质是与时间有关的，这种关系介于理想弹性体和理想黏性体之间，即形变可逆，但有时间依赖性。黏弹性是高分子材料的另一个重要特性，实质是力学松弛现象。高聚物的力学性质随时间的变化统称为力学松弛，主要表现有：蠕变、应力松弛、内耗第35页，共66页，星期日，2025年，2月5日1．蠕变：在一定的温度和较小的恒定外力(拉力、压力或扭力等)作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。反映材料尺寸稳定性的优劣。(Tg到Tg+30度之间，易观察到蠕变。蠕变与柔性有关，柔性增加，蠕变增大，抗蠕变能力减弱。)2．应力松弛：在恒定温度和形变恒定不变的情况下，高聚物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。第36页，共66页，星期日，2025年，2月5日3．内耗：是力学的能量损耗，是机械能转化为热的现象。高聚物受力时，高分子链及侧链基团按受力方向重排，运动时内摩擦的作用使材料发热，即部分机械能转化为热能而损失。内摩擦阻力愈大，即内耗愈大。内耗的大小与高聚物本身的结构有关。第37页，共66页，星期日，2025年，2月5日三、药物通过聚合物的扩散药物通过聚合物的扩散简要来说有两类模型：贮库装置；骨架装置。药物一般是溶解或分散在装置中，且经由装置的扩散过程有以下几个步骤：药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙由于浓度递度驱动药物通过聚合物屏障药物由聚合物解吸附药物扩散进入体液或介质第38页，共66页，星期日，2025年，2月5日药物的释放过程是分子扩散，很少由于对流所产生一般而言：药物在聚合物中的转运机制确定溶质的扩散类型，而溶质分子大小和聚合物的结构制约着溶质的扩散系数，从而控制了溶质的释放速度第39页，共66页，星期日，2025年，2月5日Fick扩散药物通过聚合物的稳态扩散可用Fick第一定律描述：D为溶质扩散系数，可看作常量，但改变药物浓度、温度、溶剂性质、药物的化学性质、聚合物结构，以及人为控制都可改变D的值在非稳态扩散时，一般用Fick第二定律描述第40页，共66页，星期日，2025年，2月5日药物通过聚合物薄膜的扩散药物制剂中常用聚合物薄膜有：胶囊、包衣。其与药物的亲和力、材料内部的结晶度对药物的扩散性影响非常显著，一般而言：聚合物中的晶区是大多数药物分子不可穿透的屏障药物在无孔聚合物中扩散时，必须移动高分子链，且相对较难，若两者在热力学上相容，则常呈‘零级释放’第41页，共66页，星期日，2025年，2月5日药物通过聚合物骨架的扩散聚合物骨架分：疏水性、亲水性两类根据质量平衡原理，并作相应数学处理得：药物在疏水聚合物骨架中的释放量与t1/2呈线性关系。对于多孔型骨架而言，孔隙率越大，释放越快；曲折因子越大，则分子扩散路径越长，释放量越小。亲水骨架中由于水的进入，骨架膨化，药物则由饱和溶液通过凝胶层扩散，常用非Fick扩散机