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•4.1 4.1 高吸水性树脂高吸水性树脂•4.2 4.2 感光性高分子材料简介感光性高分子材料简介•4.3 4.3 导电性高分子材料简介导电性高分子材料简介•4.4 4.4 磁性高分子材料简介磁性高分子材料简介•4.5 4.5 具有分离功能的高分子材料具有分离功能的高分子材料•4.6 4.6 生物医用高分子材料简介生物医用高分子材料简介•4.7 4.7 药用高分子材料简介药用高分子材料简介•第四章第四章 有机高分子类功能材料简介有机高分子类功能材料简介有机高分子类功能材料课件 4.1 4.1 高吸水性树脂高吸水性树脂4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 概述概述概述概述★ ★ 高吸水性树脂是一种交联密度很低、不溶于水、高吸水性树脂是一种交联密度很低、不溶于水、高吸水性树脂是一种交联密度很低、不溶于水、高吸水性树脂是一种交联密度很低、不溶于水、高水膨胀性的功能性高分子材料高水膨胀性的功能性高分子材料高水膨胀性的功能性高分子材料高水膨胀性的功能性高分子材料有机高分子类功能材料课件4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 高吸水性树脂的结构与吸水性机理高吸水性树脂的结构与吸水性机理高吸水性树脂的结构与吸水性机理高吸水性树脂的结构与吸水性机理 高吸水性树脂聚合物是一类分子中含有极性基高吸水性树脂聚合物是一类分子中含有极性基高吸水性树脂聚合物是一类分子中含有极性基高吸水性树脂聚合物是一类分子中含有极性基团并具有一定交联度的功能高分子，是由化学交联团并具有一定交联度的功能高分子，是由化学交联团并具有一定交联度的功能高分子，是由化学交联团并具有一定交联度的功能高分子，是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成的三维和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成的三维和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成的三维和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成的三维网络结构。

其结构如图示：网络结构其结构如图示：网络结构其结构如图示：网络结构其结构如图示： 交联密度低，水分子容易渗入树交联密度低，水分子容易渗入树交联密度低，水分子容易渗入树交联密度低，水分子容易渗入树脂中使树脂膨胀，进一步亲水而脂中使树脂膨胀，进一步亲水而脂中使树脂膨胀，进一步亲水而脂中使树脂膨胀，进一步亲水而凝胶化，成为高吸水性的状态凝胶化，成为高吸水性的状态凝胶化，成为高吸水性的状态凝胶化，成为高吸水性的状态但是交联度不能太低，否则就会但是交联度不能太低，否则就会但是交联度不能太低，否则就会但是交联度不能太低，否则就会溶解于水，因此在不溶于水的情溶解于水，因此在不溶于水的情溶解于水，因此在不溶于水的情溶解于水，因此在不溶于水的情况下处于最低交联度的树脂有可况下处于最低交联度的树脂有可况下处于最低交联度的树脂有可况下处于最低交联度的树脂有可能是高吸水性树脂能是高吸水性树脂能是高吸水性树脂能是高吸水性树脂有机高分子类功能材料课件★ ★ ★ ★ 吸水性机理吸水性机理吸水性机理吸水性机理高分子树脂的极性基团则大多是羧基、酰胺基、高分子树脂的极性基团则大多是羧基、酰胺基、高分子树脂的极性基团则大多是羧基、酰胺基、高分子树脂的极性基团则大多是羧基、酰胺基、氨基，磺酸基、磷酸基，亚磺酸基等亲水性基团或者氨基，磺酸基、磷酸基，亚磺酸基等亲水性基团或者氨基，磺酸基、磷酸基，亚磺酸基等亲水性基团或者氨基，磺酸基、磷酸基，亚磺酸基等亲水性基团或者是这些基团的共聚体。

是这些基团的共聚体是这些基团的共聚体是这些基团的共聚体高吸水性聚合物吸水前，高分子链相互缠绕在一高吸水性聚合物吸水前，高分子链相互缠绕在一高吸水性聚合物吸水前，高分子链相互缠绕在一高吸水性聚合物吸水前，高分子链相互缠绕在一起；吸水后，聚合物可以看成是高分子电解质组成的起；吸水后，聚合物可以看成是高分子电解质组成的起；吸水后，聚合物可以看成是高分子电解质组成的起；吸水后，聚合物可以看成是高分子电解质组成的离子网络和水的构成物在这种离子网络中，存在可离子网络和水的构成物在这种离子网络中，存在可离子网络和水的构成物在这种离子网络中，存在可离子网络和水的构成物在这种离子网络中，存在可以移动离子对，它们是由高分子电解质离子组成的以移动离子对，它们是由高分子电解质离子组成的以移动离子对，它们是由高分子电解质离子组成的以移动离子对，它们是由高分子电解质离子组成的有机高分子类功能材料课件吸水前后比较吸水前后比较吸水前后比较吸水前后比较吸水前吸水前吸水前吸水前吸水后吸水后吸水后吸水后图中圆点表示极性集团图中圆点表示极性集团图中圆点表示极性集团图中圆点表示极性集团有机高分子类功能材料课件4.1.3 4.1.3 高吸水性树脂高吸水性树脂高吸水性树脂高吸水性树脂的分类的分类的分类的分类１．按原料来源分为１．按原料来源分为１．按原料来源分为１．按原料来源分为: : : :淀粉系、纤维素系、合成聚合淀粉系、纤维素系、合成聚合淀粉系、纤维素系、合成聚合淀粉系、纤维素系、合成聚合物树脂系、蛋白质系、其它天然物及其衍生物系和物树脂系、蛋白质系、其它天然物及其衍生物系和物树脂系、蛋白质系、其它天然物及其衍生物系和物树脂系、蛋白质系、其它天然物及其衍生物系和共混合物及复合物系六大系列。

共混合物及复合物系六大系列共混合物及复合物系六大系列共混合物及复合物系六大系列 ２．按亲水类型分为２．按亲水类型分为２．按亲水类型分为２．按亲水类型分为: : : :亲水性单体的聚合反应、疏水亲水性单体的聚合反应、疏水亲水性单体的聚合反应、疏水亲水性单体的聚合反应、疏水性聚合物的羧甲基化反应、疏水性聚合物接枝聚合性聚合物的羧甲基化反应、疏水性聚合物接枝聚合性聚合物的羧甲基化反应、疏水性聚合物接枝聚合性聚合物的羧甲基化反应、疏水性聚合物接枝聚合亲水性单体反应和含腈基、酯基、酰胺基的高分子亲水性单体反应和含腈基、酯基、酰胺基的高分子亲水性单体反应和含腈基、酯基、酰胺基的高分子亲水性单体反应和含腈基、酯基、酰胺基的高分子水解反应四类水解反应四类水解反应四类水解反应四类 3 3 3 3 ．按交联的方法分为．按交联的方法分为．按交联的方法分为．按交联的方法分为: : : :用交联剂进行网状化反应、用交联剂进行网状化反应、用交联剂进行网状化反应、用交联剂进行网状化反应、自交联网状化反应、放射性网状化反应和水溶性聚自交联网状化反应、放射性网状化反应和水溶性聚自交联网状化反应、放射性网状化反应和水溶性聚自交联网状化反应、放射性网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构反应。

合物导入疏水基或结晶结构反应合物导入疏水基或结晶结构反应合物导入疏水基或结晶结构反应 有机高分子类功能材料课件1 1 1 1）高吸水性树脂的合成路线）高吸水性树脂的合成路线）高吸水性树脂的合成路线）高吸水性树脂的合成路线 一是高分子接枝合成反应；一是高分子接枝合成反应；一是高分子接枝合成反应；一是高分子接枝合成反应；包括高分子的接枝共聚反应和侧基反应它是合包括高分子的接枝共聚反应和侧基反应它是合包括高分子的接枝共聚反应和侧基反应它是合包括高分子的接枝共聚反应和侧基反应它是合成吸水性树脂的主要方法，可以得到支链的吸水剂成吸水性树脂的主要方法，可以得到支链的吸水剂成吸水性树脂的主要方法，可以得到支链的吸水剂成吸水性树脂的主要方法，可以得到支链的吸水剂 二是聚合物的交联反应二是聚合物的交联反应二是聚合物的交联反应二是聚合物的交联反应4.1.4 4.1.4 4.1.4 4.1.4 高吸水性树脂的合成高吸水性树脂的合成高吸水性树脂的合成高吸水性树脂的合成有机高分子类功能材料课件2 2 2 2）高吸水性树脂的合成工艺）高吸水性树脂的合成工艺）高吸水性树脂的合成工艺）高吸水性树脂的合成工艺实施聚合反应及高分子化学反应的主要方实施聚合反应及高分子化学反应的主要方实施聚合反应及高分子化学反应的主要方实施聚合反应及高分子化学反应的主要方法有均相体系法和非均相体系法。

法有均相体系法和非均相体系法法有均相体系法和非均相体系法法有均相体系法和非均相体系法 均相体均相体均相体均相体系法系法系法系法 完全均相体系的反应完全均相体系的反应完全均相体系的反应完全均相体系的反应( ( ( (丙烯酸类单体的聚合在水解之前或者交联之前的化丙烯酸类单体的聚合在水解之前或者交联之前的化丙烯酸类单体的聚合在水解之前或者交联之前的化丙烯酸类单体的聚合在水解之前或者交联之前的化学反应均可以采用均相聚合反应学反应均可以采用均相聚合反应学反应均可以采用均相聚合反应学反应均可以采用均相聚合反应) ) ) )不完全均相聚合反应或不完全均相高分子化学反应不完全均相聚合反应或不完全均相高分子化学反应不完全均相聚合反应或不完全均相高分子化学反应不完全均相聚合反应或不完全均相高分子化学反应( ( ( (像丙烯酸水溶液聚合同时进行交联的反应就属这一类像丙烯酸水溶液聚合同时进行交联的反应就属这一类像丙烯酸水溶液聚合同时进行交联的反应就属这一类像丙烯酸水溶液聚合同时进行交联的反应就属这一类) ) ) ) 非均相体系法指的是反应物及其介质不是均相的，非均相体系法指的是反应物及其介质不是均相的，非均相体系法指的是反应物及其介质不是均相的，非均相体系法指的是反应物及其介质不是均相的，而是两相或者是多相的系统。

非均相体系法有气而是两相或者是多相的系统非均相体系法有气而是两相或者是多相的系统非均相体系法有气而是两相或者是多相的系统非均相体系法有气- - - -液相液相液相液相体系、气体系、气体系、气体系、气- - - -固相体系、液固相体系、液固相体系、液固相体系、液- - - -液相体系、液液相体系、液液相体系、液液相体系、液- - - -固相体系、固固相体系、固固相体系、固固相体系、固- - - -固相体系及多相体系等其中如悬浮聚合、悬浮高分固相体系及多相体系等其中如悬浮聚合、悬浮高分固相体系及多相体系等其中如悬浮聚合、悬浮高分固相体系及多相体系等其中如悬浮聚合、悬浮高分子化学反应、乳液聚合等等都是一些常用的方法子化学反应、乳液聚合等等都是一些常用的方法子化学反应、乳液聚合等等都是一些常用的方法子化学反应、乳液聚合等等都是一些常用的方法 有机高分子类功能材料课件4.1.54.1.54.1.54.1.5 高吸水性树脂的应用高吸水性树脂的应用高吸水性树脂的应用高吸水性树脂的应用（一）农林方面的应用：土壤保湿、无土栽培；（一）农林方面的应用：土壤保湿、无土栽培；（一）农林方面的应用：土壤保湿、无土栽培；（一）农林方面的应用：土壤保湿、无土栽培；（二）生理卫生方面的应用：尿不湿、卫生巾；（二）生理卫生方面的应用：尿不湿、卫生巾；（二）生理卫生方面的应用：尿不湿、卫生巾；（二）生理卫生方面的应用：尿不湿、卫生巾；（三）石油开采方面的应用：密封、堵漏材料；（三）石油开采方面的应用：密封、堵漏材料；（三）石油开采方面的应用：密封、堵漏材料；（三）石油开采方面的应用：密封、堵漏材料；（四）在生物医药上的应用：（四）在生物医药上的应用：（四）在生物医药上的应用：（四）在生物医药上的应用：药物控制释放；药物控制释放；药物控制释放；药物控制释放；（五）在环境保护上的应用：（五）在环境保护上的应用：（五）在环境保护上的应用：（五）在环境保护上的应用：回收重金属离子；回收重金属离子；回收重金属离子；回收重金属离子；（六）其他方面的应用：（六）其他方面的应用：（六）其他方面的应用：（六）其他方面的应用：食品保鲜、保冷剂等。

食品保鲜、保冷剂等食品保鲜、保冷剂等食品保鲜、保冷剂等 高吸水性树脂具有吸水性、保水性、对外界刺激高吸水性树脂具有吸水性、保水性、对外界刺激高吸水性树脂具有吸水性、保水性、对外界刺激高吸水性树脂具有吸水性、保水性、对外界刺激的应答性大体分为以下几方面的应用：的应答性大体分为以下几方面的应用：的应答性大体分为以下几方面的应用：的应答性大体分为以下几方面的应用：有机高分子类功能材料课件 感光性高分子是指吸收了光能后能在分子内或分感光性高分子是指吸收了光能后能在分子内或分感光性高分子是指吸收了光能后能在分子内或分感光性高分子是指吸收了光能后能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料 按其输出功能，感光性高分子包括按其输出功能，感光性高分子包括按其输出功能，感光性高分子包括按其输出功能，感光性高分子包括光导电材料、光导电材料、光导电材料、光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等色材料和光致抗蚀材料等色材料和光致抗蚀材料等色材料和光致抗蚀材料等。

4.2 4.2 感光性高分子材料简介感光性高分子材料简介有机高分子类功能材料课件4.2.1 4.2.1 光致抗蚀材料和光致诱蚀材料光致抗蚀材料和光致诱蚀材料光致抗蚀材料光致抗蚀材料光致抗蚀材料光致抗蚀材料: : : :高分子材料经光照辐射后，分子高分子材料经光照辐射后，分子高分子材料经光照辐射后，分子高分子材料经光照辐射后，分子结构从线型可溶性转变为网状不可溶的，从而产结构从线型可溶性转变为网状不可溶的，从而产结构从线型可溶性转变为网状不可溶的，从而产结构从线型可溶性转变为网状不可溶的，从而产生了对溶剂的抗蚀能力如生了对溶剂的抗蚀能力如生了对溶剂的抗蚀能力如生了对溶剂的抗蚀能力如聚乙烯醇肉桂酸酯聚乙烯醇肉桂酸酯聚乙烯醇肉桂酸酯聚乙烯醇肉桂酸酯光致诱蚀材料：当高分子材料受光照辐射后，感光致诱蚀材料：当高分子材料受光照辐射后，感光致诱蚀材料：当高分子材料受光照辐射后，感光致诱蚀材料：当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性如光部分发生光分解反应，从而变为可溶性如光部分发生光分解反应，从而变为可溶性如光部分发生光分解反应，从而变为可溶性如邻邻邻邻重氮醌类化合物重氮醌类化合物重氮醌类化合物重氮醌类化合物。

有机高分子类功能材料课件4.2.2 光致变色高分子材料光致变色高分子材料 在高分子的侧链上引入可逆的变色基团，当受在高分子的侧链上引入可逆的变色基团，当受在高分子的侧链上引入可逆的变色基团，当受在高分子的侧链上引入可逆的变色基团，当受到光照时，基团的化学结构发生变化使其对可见光到光照时，基团的化学结构发生变化使其对可见光到光照时，基团的化学结构发生变化使其对可见光到光照时，基团的化学结构发生变化使其对可见光的吸收波长不同，因而产生颜色的变化，在停止光的吸收波长不同，因而产生颜色的变化，在停止光的吸收波长不同，因而产生颜色的变化，在停止光的吸收波长不同，因而产生颜色的变化，在停止光照后又能回复原来颜色或者用不同波长的光照射能照后又能回复原来颜色或者用不同波长的光照射能照后又能回复原来颜色或者用不同波长的光照射能照后又能回复原来颜色或者用不同波长的光照射能呈现不同颜色等呈现不同颜色等呈现不同颜色等呈现不同颜色等 如硫代缩氨基脲衍生物与如硫代缩氨基脲衍生物与如硫代缩氨基脲衍生物与如硫代缩氨基脲衍生物与HgHg2+2+络合物是化学分析络合物是化学分析络合物是化学分析络合物是化学分析上应用的灵敏显色剂。

在聚丙烯酸类高分子侧链上上应用的灵敏显色剂在聚丙烯酸类高分子侧链上上应用的灵敏显色剂在聚丙烯酸类高分子侧链上上应用的灵敏显色剂在聚丙烯酸类高分子侧链上引入这种硫代缩氨基脲汞的基团，则在光照时由于引入这种硫代缩氨基脲汞的基团，则在光照时由于引入这种硫代缩氨基脲汞的基团，则在光照时由于引入这种硫代缩氨基脲汞的基团，则在光照时由于发生了氢原子转移的互变异构变化，使颜色由黄红发生了氢原子转移的互变异构变化，使颜色由黄红发生了氢原子转移的互变异构变化，使颜色由黄红发生了氢原子转移的互变异构变化，使颜色由黄红色变为蓝色色变为蓝色色变为蓝色色变为蓝色有机高分子类功能材料课件 应用应用 光致变色材料用途极其广泛，可制成各种光色光致变色材料用途极其广泛，可制成各种光色光致变色材料用途极其广泛，可制成各种光色光致变色材料用途极其广泛，可制成各种光色护目镜以防止阳光、电焊弧光、激光等对眼睛的损害，护目镜以防止阳光、电焊弧光、激光等对眼睛的损害，护目镜以防止阳光、电焊弧光、激光等对眼睛的损害，护目镜以防止阳光、电焊弧光、激光等对眼睛的损害，作为窗玻璃或窗帘的涂层，可以调节室内光线，在军作为窗玻璃或窗帘的涂层，可以调节室内光线，在军作为窗玻璃或窗帘的涂层，可以调节室内光线，在军作为窗玻璃或窗帘的涂层，可以调节室内光线，在军事上可作为伪装隐蔽色，以及在国防动态图形显示新事上可作为伪装隐蔽色，以及在国防动态图形显示新事上可作为伪装隐蔽色，以及在国防动态图形显示新事上可作为伪装隐蔽色，以及在国防动态图形显示新技术中作为贮存信息等。

技术中作为贮存信息等技术中作为贮存信息等技术中作为贮存信息等★★有机高分子类功能材料课件 电功能高分子材料主要包括导电高分子材料、超导电功能高分子材料主要包括导电高分子材料、超导电功能高分子材料主要包括导电高分子材料、超导电功能高分子材料主要包括导电高分子材料、超导高分子材料、光电导高分子、压电高分子、声电高分子、高分子材料、光电导高分子、压电高分子、声电高分子、高分子材料、光电导高分子、压电高分子、声电高分子、高分子材料、光电导高分子、压电高分子、声电高分子、热电高分子等等热电高分子等等热电高分子等等热电高分子等等导电高分子材料是指电导率在半导体和导体范围内导电高分子材料是指电导率在半导体和导体范围内导电高分子材料是指电导率在半导体和导体范围内导电高分子材料是指电导率在半导体和导体范围内的高分子材料按导电原理分为的高分子材料按导电原理分为的高分子材料按导电原理分为的高分子材料按导电原理分为复合型复合型复合型复合型和和和和结构型结构型结构型结构型两大类结构型导电高分子结构型导电高分子结构型导电高分子结构型导电高分子是指那些分子结构本身能提供载是指那些分子结构本身能提供载是指那些分子结构本身能提供载是指那些分子结构本身能提供载流子从而显示流子从而显示流子从而显示流子从而显示‘ ‘固有固有固有固有” ”导电性的高分子材料。

导电性的高分子材料导电性的高分子材料导电性的高分子材料复合型导电高分子复合型导电高分子复合型导电高分子复合型导电高分子是以绝缘聚合物作基体，与导电是以绝缘聚合物作基体，与导电是以绝缘聚合物作基体，与导电是以绝缘聚合物作基体，与导电性物质性物质性物质性物质( (如炭黑、金属粉等如炭黑、金属粉等如炭黑、金属粉等如炭黑、金属粉等) )通过各种复合方法而制得的通过各种复合方法而制得的通过各种复合方法而制得的通过各种复合方法而制得的材料，它的导电性是靠混合在其中的导电性物质提供的材料，它的导电性是靠混合在其中的导电性物质提供的材料，它的导电性是靠混合在其中的导电性物质提供的材料，它的导电性是靠混合在其中的导电性物质提供的4.3 4.3 导电性高分子材料简介导电性高分子材料简介有机高分子类功能材料课件4.3.1 4.3.1 复合型导电高分子材料复合型导电高分子材料 原则上，任何高分子都可用作复合型导电高分子材料的基质，原则上，任何高分子都可用作复合型导电高分子材料的基质，原则上，任何高分子都可用作复合型导电高分子材料的基质，原则上，任何高分子都可用作复合型导电高分子材料的基质，导电填料如各种金属粉、炭黑、碳化钨、碳化镍等。

导电填料如各种金属粉、炭黑、碳化钨、碳化镍等导电填料如各种金属粉、炭黑、碳化钨、碳化镍等导电填料如各种金属粉、炭黑、碳化钨、碳化镍等一般常见的有以下几种分类方法：一般常见的有以下几种分类方法：一般常见的有以下几种分类方法：一般常见的有以下几种分类方法：按高分子基体材料的性质可分为导电塑料、导电橡胶、导电胶按高分子基体材料的性质可分为导电塑料、导电橡胶、导电胶按高分子基体材料的性质可分为导电塑料、导电橡胶、导电胶按高分子基体材料的性质可分为导电塑料、导电橡胶、导电胶粘剂等；粘剂等；粘剂等；粘剂等；按其电性能可分为半导性材料（按其电性能可分为半导性材料（按其电性能可分为半导性材料（按其电性能可分为半导性材料（ρ ρ＞＞＞＞1 01 07 7 ΩΩ · cm · cm）、防静电材）、防静电材）、防静电材）、防静电材料（料（料（料（ρ≈ρ≈1 01 04 4 ~ 1 0~ 1 07 7 ΩΩ · cm · cm）、导电材料（）、导电材料（）、导电材料（）、导电材料（ρ ρ ＜＜＜＜ 1 01 07 7 ΩΩ · cm · cm）、）、）、）、高导电材料（高导电材料（高导电材料（高导电材料（ρ≈ρ≈1 01 0-3 -3 ΩΩ · cm · cm）等，）等，）等，）等，根据导电填料的不同，可划分为碳系（炭黑、石墨等）、金属根据导电填料的不同，可划分为碳系（炭黑、石墨等）、金属根据导电填料的不同，可划分为碳系（炭黑、石墨等）、金属根据导电填料的不同，可划分为碳系（炭黑、石墨等）、金属系（各种金属粉、纤维、片等）等。

系（各种金属粉、纤维、片等）等系（各种金属粉、纤维、片等）等系（各种金属粉、纤维、片等）等有机高分子类功能材料课件* * 应用应用用作防静电材料、导电涂料、制作电路板、压用作防静电材料、导电涂料、制作电路板、压用作防静电材料、导电涂料、制作电路板、压用作防静电材料、导电涂料、制作电路板、压敏元件、感温元件、电磁被屏蔽材料、半导体薄膜敏元件、感温元件、电磁被屏蔽材料、半导体薄膜敏元件、感温元件、电磁被屏蔽材料、半导体薄膜敏元件、感温元件、电磁被屏蔽材料、半导体薄膜等 以聚烯烃或其共聚物如聚乙烯、聚苯乙烯等为以聚烯烃或其共聚物如聚乙烯、聚苯乙烯等为以聚烯烃或其共聚物如聚乙烯、聚苯乙烯等为以聚烯烃或其共聚物如聚乙烯、聚苯乙烯等为原料．加入导电填料、抗氧剂、润滑剂等经混炼加原料．加入导电填料、抗氧剂、润滑剂等经混炼加原料．加入导电填料、抗氧剂、润滑剂等经混炼加原料．加入导电填料、抗氧剂、润滑剂等经混炼加工而制得的聚烯烃类导电塑料可用作电线、高压电工而制得的聚烯烃类导电塑料可用作电线、高压电工而制得的聚烯烃类导电塑料可用作电线、高压电工而制得的聚烯烃类导电塑料可用作电线、高压电缆的半导体层、干电池的电极、集成电路和电子元缆的半导体层、干电池的电极、集成电路和电子元缆的半导体层、干电池的电极、集成电路和电子元缆的半导体层、干电池的电极、集成电路和电子元件的包装材料、仪表外壳、瓦楞板等。

件的包装材料、仪表外壳、瓦楞板等件的包装材料、仪表外壳、瓦楞板等件的包装材料、仪表外壳、瓦楞板等有机高分子类功能材料课件4.3.2 结构型导电高分子材料结构型导电高分子材料分子结构是决定高聚物导电性的内在因素饱和分子结构是决定高聚物导电性的内在因素饱和分子结构是决定高聚物导电性的内在因素饱和分子结构是决定高聚物导电性的内在因素饱和的非极性高聚物结构本身既不能产生导电离子、也不的非极性高聚物结构本身既不能产生导电离子、也不的非极性高聚物结构本身既不能产生导电离子、也不的非极性高聚物结构本身既不能产生导电离子、也不具备电子电导的结构条件，是最好的电绝缘体极性具备电子电导的结构条件，是最好的电绝缘体极性具备电子电导的结构条件，是最好的电绝缘体极性具备电子电导的结构条件，是最好的电绝缘体极性高聚物如聚酰胺、聚丙烯腈等的极性基团虽可发生微高聚物如聚酰胺、聚丙烯腈等的极性基团虽可发生微高聚物如聚酰胺、聚丙烯腈等的极性基团虽可发生微高聚物如聚酰胺、聚丙烯腈等的极性基团虽可发生微量的本征解离，但其电阻率仍在量的本征解离，但其电阻率仍在量的本征解离，但其电阻率仍在量的本征解离，但其电阻率仍在1 01 012 12 ~ 1 0~ 1 015 15 ΩΩ · m · m之间。

一般认为有四类聚合物具有导电性：之间一般认为有四类聚合物具有导电性：之间一般认为有四类聚合物具有导电性：之间一般认为有四类聚合物具有导电性：共轭体系共轭体系共轭体系共轭体系聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物及高分子聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物及高分子聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物及高分子聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物及高分子电解质其中除高分子电解质是以离子传导为主外，其中除高分子电解质是以离子传导为主外，其中除高分子电解质是以离子传导为主外，其中除高分子电解质是以离子传导为主外，其余三类均以电子传导为主其余三类均以电子传导为主其余三类均以电子传导为主其余三类均以电子传导为主有机高分子类功能材料课件（（（（1 1）））） 共轭高聚物共轭高聚物共轭高聚物共轭高聚物 共轭聚合物主要是指分子主链中碳共轭聚合物主要是指分子主链中碳共轭聚合物主要是指分子主链中碳共轭聚合物主要是指分子主链中碳——碳单键和双碳单键和双碳单键和双碳单键和双键交替排列的聚合物，如聚乙炔等另外也有碳键交替排列的聚合物，如聚乙炔等另外也有碳键交替排列的聚合物，如聚乙炔等另外也有碳键交替排列的聚合物，如聚乙炔等。

另外也有碳——氮、碳硫、氮硫等共轭体系，如：氮、碳硫、氮硫等共轭体系，如：氮、碳硫、氮硫等共轭体系，如：氮、碳硫、氮硫等共轭体系，如： 由于分子中双键由于分子中双键由于分子中双键由于分子中双键π π电子的非定域性，这类高聚物大电子的非定域性，这类高聚物大电子的非定域性，这类高聚物大电子的非定域性，这类高聚物大部表现出一定的导电性部表现出一定的导电性部表现出一定的导电性部表现出一定的导电性有机高分子类功能材料课件（（（（2 2）））） 高分子电荷转移络合物高分子电荷转移络合物高分子电荷转移络合物高分子电荷转移络合物 电荷转移络合物是由容易给出电子的电子给体电荷转移络合物是由容易给出电子的电子给体电荷转移络合物是由容易给出电子的电子给体电荷转移络合物是由容易给出电子的电子给体D D和和和和容易接受电子的电子受体容易接受电子的电子受体容易接受电子的电子受体容易接受电子的电子受体A A之间形成的复合体之间形成的复合体之间形成的复合体之间形成的复合体(CTC)(CTC) 当电子不完全转移时，形成络合物当电子不完全转移时，形成络合物当电子不完全转移时，形成络合物当电子不完全转移时，形成络合物IIII，而完全转移时，，而完全转移时，，而完全转移时，，而完全转移时，则形成则形成则形成则形成IIIIII。

电子的非定域化，使电子更容易沿着电子的非定域化，使电子更容易沿着电子的非定域化，使电子更容易沿着电子的非定域化，使电子更容易沿着D—AD—A分子叠层移动，分子叠层移动，分子叠层移动，分子叠层移动，A Aδ-δ-的孤对电子在的孤对电子在的孤对电子在的孤对电子在A A分子间跃迁传导，分子间跃迁传导，分子间跃迁传导，分子间跃迁传导，加之在加之在加之在加之在CTCCTC中由于中由于中由于中由于D—AD—A键长的动态变化促进电子跃迁，键长的动态变化促进电子跃迁，键长的动态变化促进电子跃迁，键长的动态变化促进电子跃迁，因而因而因而因而CTCCTC具有较高的电导率具有较高的电导率具有较高的电导率具有较高的电导率有机高分子类功能材料课件（（（（3 3）））） 金属有机聚合物金属有机聚合物金属有机聚合物金属有机聚合物 将金属引入聚合物主链即得到金属有机聚合物将金属引入聚合物主链即得到金属有机聚合物将金属引入聚合物主链即得到金属有机聚合物将金属引入聚合物主链即得到金属有机聚合物由于有机金属基团的存在，使聚合物的电子电导增由于有机金属基团的存在，使聚合物的电子电导增由于有机金属基团的存在，使聚合物的电子电导增由于有机金属基团的存在，使聚合物的电子电导增加。

其原因是金属原子的加其原因是金属原子的加其原因是金属原子的加其原因是金属原子的d d电子轨道可以和有机结构电子轨道可以和有机结构电子轨道可以和有机结构电子轨道可以和有机结构的的的的π π电子轨道交叠，从而延伸分子内的电子通道，同电子轨道交叠，从而延伸分子内的电子通道，同电子轨道交叠，从而延伸分子内的电子通道，同电子轨道交叠，从而延伸分子内的电子通道，同时由于时由于时由于时由于d d电子轨道比较弥散，其至可以增加分子间的电子轨道比较弥散，其至可以增加分子间的电子轨道比较弥散，其至可以增加分子间的电子轨道比较弥散，其至可以增加分子间的轨道交叠，在结晶的近邻层片间架桥轨道交叠，在结晶的近邻层片间架桥轨道交叠，在结晶的近邻层片间架桥轨道交叠，在结晶的近邻层片间架桥 常见的金属有机聚合物有常见的金属有机聚合物有常见的金属有机聚合物有常见的金属有机聚合物有主链型高分子金属络合主链型高分子金属络合主链型高分子金属络合主链型高分子金属络合物、金属酞菁聚合物及二茂铁型金属有机聚合物物、金属酞菁聚合物及二茂铁型金属有机聚合物物、金属酞菁聚合物及二茂铁型金属有机聚合物物、金属酞菁聚合物及二茂铁型金属有机聚合物等。

等有机高分子类功能材料课件（（（（4 4）））） 高分子电解质高分子电解质高分子电解质高分子电解质 高分子电解质主要有两大类，即阳离子聚合物高分子电解质主要有两大类，即阳离子聚合物高分子电解质主要有两大类，即阳离子聚合物高分子电解质主要有两大类，即阳离子聚合物（如各种聚季铵盐、聚硫盐等）和阴离子聚合物（如各种聚季铵盐、聚硫盐等）和阴离子聚合物（如各种聚季铵盐、聚硫盐等）和阴离子聚合物（如各种聚季铵盐、聚硫盐等）和阴离子聚合物（如聚丙烯酸及其盐等）其导电性是通过与高分（如聚丙烯酸及其盐等）其导电性是通过与高分（如聚丙烯酸及其盐等）其导电性是通过与高分（如聚丙烯酸及其盐等）其导电性是通过与高分子离子对应的反离子迁移实现的子离子对应的反离子迁移实现的子离子对应的反离子迁移实现的子离子对应的反离子迁移实现的 纯高分子电解质固体的电导率较小，一般在纯高分子电解质固体的电导率较小，一般在纯高分子电解质固体的电导率较小，一般在纯高分子电解质固体的电导率较小，一般在1010-10 -10 ~10~10-7-7 S S／／／／mm环境湿度对高分子电解质的导电性影响环境湿度对高分子电解质的导电性影响。

环境湿度对高分子电解质的导电性影响环境湿度对高分子电解质的导电性影响较大，相对湿度越大，高分子电解质越易解离，电较大，相对湿度越大，高分子电解质越易解离，电较大，相对湿度越大，高分子电解质越易解离，电较大，相对湿度越大，高分子电解质越易解离，电导率就越高高分子电解质的这种电学特性常被用导率就越高高分子电解质的这种电学特性常被用导率就越高高分子电解质的这种电学特性常被用导率就越高高分子电解质的这种电学特性常被用作电子照相、纸张、纤维、塑料、橡胶等的抗静电作电子照相、纸张、纤维、塑料、橡胶等的抗静电作电子照相、纸张、纤维、塑料、橡胶等的抗静电作电子照相、纸张、纤维、塑料、橡胶等的抗静电剂有机高分子类功能材料课件★★★★ 除上述电解质外，聚环氧乙烷（除上述电解质外，聚环氧乙烷（除上述电解质外，聚环氧乙烷（除上述电解质外，聚环氧乙烷（PEOPEO）与某些碱）与某些碱）与某些碱）与某些碱金属盐如金属盐如金属盐如金属盐如CsSCsS、、、、NaINaI等形成的络合物也具有离子导电等形成的络合物也具有离子导电等形成的络合物也具有离子导电等形成的络合物也具有离子导电性，且电导率比一般的高分子电解质要高性，且电导率比一般的高分子电解质要高性，且电导率比一般的高分子电解质要高性，且电导率比一般的高分子电解质要高( (σ σ＝＝＝＝1010-2 -2 ~10~10-3-3 S S／／／／m)m)。

这类络合物常被称为快离子导体，可这类络合物常被称为快离子导体，可这类络合物常被称为快离子导体，可这类络合物常被称为快离子导体，可作为固体电池的电解质隔膜，可反复充电作为固体电池的电解质隔膜，可反复充电作为固体电池的电解质隔膜，可反复充电作为固体电池的电解质隔膜，可反复充电有机高分子类功能材料课件* * 应用应用A A 导电材料导电材料导电材料导电材料 导电高分子材料最大的潜在市场是被用来制造长距导电高分子材料最大的潜在市场是被用来制造长距导电高分子材料最大的潜在市场是被用来制造长距导电高分子材料最大的潜在市场是被用来制造长距离输电导线这是因为它具有体积小，重量轻的特点离输电导线这是因为它具有体积小，重量轻的特点离输电导线这是因为它具有体积小，重量轻的特点离输电导线这是因为它具有体积小，重量轻的特点B B 电极材料电极材料电极材料电极材料 1979 1979年首次研制成功了聚乙炔的二次电池这些电年首次研制成功了聚乙炔的二次电池这些电年首次研制成功了聚乙炔的二次电池这些电年首次研制成功了聚乙炔的二次电池这些电池体积小、容量大、能量密度高、加工简便，因此发池体积小、容量大、能量密度高、加工简便，因此发池体积小、容量大、能量密度高、加工简便，因此发池体积小、容量大、能量密度高、加工简便，因此发展很快。

展很快c c 电短波屏蔽和防静电材料电短波屏蔽和防静电材料电短波屏蔽和防静电材料电短波屏蔽和防静电材料 用于电磁波屏蔽和防静电材料的电导率一般在用于电磁波屏蔽和防静电材料的电导率一般在用于电磁波屏蔽和防静电材料的电导率一般在用于电磁波屏蔽和防静电材料的电导率一般在1010-2 -2 ~10~10-6-6 S S／／／／cmcm导电聚乙炔薄膜作屏蔽材料导电聚乙炔薄膜作屏蔽材料导电聚乙炔薄膜作屏蔽材料导电聚乙炔薄膜作屏蔽材料有机高分子类功能材料课件D D 电显示材料电显示材料电显示材料电显示材料 导电聚合物电显示的依据是在电极电压作用下聚导电聚合物电显示的依据是在电极电压作用下聚导电聚合物电显示的依据是在电极电压作用下聚导电聚合物电显示的依据是在电极电压作用下聚合物本身发生电化学反应使它的氧化态发生变化合物本身发生电化学反应使它的氧化态发生变化合物本身发生电化学反应使它的氧化态发生变化合物本身发生电化学反应使它的氧化态发生变化在氧化还原反应的同时，聚合物的颜色在可见光区在氧化还原反应的同时，聚合物的颜色在可见光区在氧化还原反应的同时，聚合物的颜色在可见光区在氧化还原反应的同时，聚合物的颜色在可见光区发生明显改变。

与液晶显示器相比，这种装置的优发生明显改变与液晶显示器相比，这种装置的优发生明显改变与液晶显示器相比，这种装置的优发生明显改变与液晶显示器相比，这种装置的优点是没有视角的限制点是没有视角的限制点是没有视角的限制点是没有视角的限制 此外，导电聚合物还可以用于半导体领域、生物此外，导电聚合物还可以用于半导体领域、生物此外，导电聚合物还可以用于半导体领域、生物此外，导电聚合物还可以用于半导体领域、生物领域等有望在光电转换元件、太阳能电池及人工领域等有望在光电转换元件、太阳能电池及人工领域等有望在光电转换元件、太阳能电池及人工领域等有望在光电转换元件、太阳能电池及人工神经的制造中发挥重要的作用神经的制造中发挥重要的作用神经的制造中发挥重要的作用神经的制造中发挥重要的作用有机高分子类功能材料课件4.4 4.4 磁性高分子材料简介磁性高分子材料简介结构型磁性高分子按基本组成可分为结构型磁性高分子按基本组成可分为结构型磁性高分子按基本组成可分为结构型磁性高分子按基本组成可分为: :纯有机磁性高分子和金属有机磁性高分子纯有机磁性高分子和金属有机磁性高分子纯有机磁性高分子和金属有机磁性高分子纯有机磁性高分子和金属有机磁性高分子4.4.1 4.4.1 磁性高分子材料概述磁性高分子材料概述有机高分子类功能材料课件* * * * ① ① ① ① 含未成对电子的分子间能产生铁磁相互作用，达到自旋含未成对电子的分子间能产生铁磁相互作用，达到自旋含未成对电子的分子间能产生铁磁相互作用，达到自旋含未成对电子的分子间能产生铁磁相互作用，达到自旋有序化是获得铁磁性高分子的充分和必要条件；有序化是获得铁磁性高分子的充分和必要条件；有序化是获得铁磁性高分子的充分和必要条件；有序化是获得铁磁性高分子的充分和必要条件； ② ② ② ② 分子中应有高自旋态的苯基，含分子中应有高自旋态的苯基，含分子中应有高自旋态的苯基，含分子中应有高自旋态的苯基，含N N N N、、、、NONONONO、、、、O O O O、、、、CNCNCNCN、、、、S S S S等自等自等自等自由基体系或基态为三线态的由基体系或基态为三线态的由基体系或基态为三线态的由基体系或基态为三线态的4 4 4 4ππππ电子的环戊二烯基阳离子或苯基电子的环戊二烯基阳离子或苯基电子的环戊二烯基阳离子或苯基电子的环戊二烯基阳离子或苯基双阳离子等；双阳离子等；双阳离子等；双阳离子等； ③③③③ 3d 3d电子的电子的电子的电子的FeFe、、、、CoCo、、、、NiNi、、、、MnMn、、、、CrCr、、、、RuRu、、、、OsOs、、、、V V、、、、TiTi等含等含等含等含双金属有机高分子络合物是顺磁体，若使两个金属离子间结合双金属有机高分子络合物是顺磁体，若使两个金属离子间结合双金属有机高分子络合物是顺磁体，若使两个金属离子间结合双金属有机高分子络合物是顺磁体，若使两个金属离子间结合一个不含未成对电子的有机基团，则可引起磁性离子一个不含未成对电子的有机基团，则可引起磁性离子一个不含未成对电子的有机基团，则可引起磁性离子一个不含未成对电子的有机基团，则可引起磁性离子M1M2M1M2间的间的间的间的超交换作用而获铁磁体；超交换作用而获铁磁体；超交换作用而获铁磁体；超交换作用而获铁磁体；4.4.2 2 磁性高分子的设计准则磁性高分子的设计准则有机高分子类功能材料课件★★ ④ ④ ④ ④ 按电荷转移模式设计的对称取代二茂金属按电荷转移模式设计的对称取代二茂金属按电荷转移模式设计的对称取代二茂金属按电荷转移模式设计的对称取代二茂金属(Fe(Fe(Fe(Fe、、、、CoCoCoCo、、、、Ni)Ni)Ni)Ni)及其稠环高分子化合物，与受体及其稠环高分子化合物，与受体及其稠环高分子化合物，与受体及其稠环高分子化合物，与受体TCNE(TCNE(TCNE(TCNE(四氰基四氰基四氰基四氰基乙烯乙烯乙烯乙烯) ) ) )、、、、TCNQ(TCNQ(TCNQ(TCNQ(四氰基二亚甲基苯醌四氰基二亚甲基苯醌四氰基二亚甲基苯醌四氰基二亚甲基苯醌) ) ) )、、、、DDQ(DDQ(DDQ(DDQ(二氯二氰基二氯二氰基二氯二氰基二氯二氰基苯醌苯醌苯醌苯醌) ) ) )、、、、TCNQFTCNQFTCNQFTCNQF4 4 4 4( ( ( (四氟代四氟代四氟代四氟代TCNQ)TCNQ)TCNQ)TCNQ)等作用可生成电荷转移盐等作用可生成电荷转移盐等作用可生成电荷转移盐等作用可生成电荷转移盐铁磁体，但受体须满足以下条件：铁磁体，但受体须满足以下条件：铁磁体，但受体须满足以下条件：铁磁体，但受体须满足以下条件：a.a.a.a.受体受体受体受体A A A A必须能接受必须能接受必须能接受必须能接受供体供体供体供体D D D D的一个电子，并形成的一个电子，并形成的一个电子，并形成的一个电子，并形成D D D D.+.+.+.+A A A A.+.+.+.+盐；盐；盐；盐；b.b.b.b.受体受体受体受体A A A A必须能从必须能从必须能从必须能从供体供体供体供体D D D D的第二氧化势附近拉出的第二氧化势附近拉出的第二氧化势附近拉出的第二氧化势附近拉出D D D D的第二个电子，形成的第二个电子，形成的第二个电子，形成的第二个电子，形成D D D D+ + + +A A A A- - - -D D D D+ + + +A A A A- - - -交替排列有序结构。

交替排列有序结构交替排列有序结构交替排列有序结构有机高分子类功能材料课件4.4.3 3 磁性高分子的应用磁性高分子的应用 根据磁性高分子特有的优异性能，它将广泛应根据磁性高分子特有的优异性能，它将广泛应根据磁性高分子特有的优异性能，它将广泛应根据磁性高分子特有的优异性能，它将广泛应用于以下几方面用于以下几方面用于以下几方面用于以下几方面 (1) (1) 高储存信息的新一代记忆材料高储存信息的新一代记忆材料高储存信息的新一代记忆材料高储存信息的新一代记忆材料 利用磁性高分子有可能成膜等特点．在亚分子利用磁性高分子有可能成膜等特点．在亚分子利用磁性高分子有可能成膜等特点．在亚分子利用磁性高分子有可能成膜等特点．在亚分子水平上形成均质的高分子磁膜，可大大提高磁记录水平上形成均质的高分子磁膜，可大大提高磁记录水平上形成均质的高分子磁膜，可大大提高磁记录水平上形成均质的高分子磁膜，可大大提高磁记录密度，以开发高储存信息的光盘和磁带等功能性记密度，以开发高储存信息的光盘和磁带等功能性记密度，以开发高储存信息的光盘和磁带等功能性记密度，以开发高储存信息的光盘和磁带等功能性记忆材料。

忆材料 (2) (2) 轻质、宽带微波吸收剂轻质、宽带微波吸收剂轻质、宽带微波吸收剂轻质、宽带微波吸收剂 磁性高分子与导电材料复合可制成电、磁双损磁性高分子与导电材料复合可制成电、磁双损磁性高分子与导电材料复合可制成电、磁双损磁性高分子与导电材料复合可制成电、磁双损型的轻质、宽带微波吸波剂，这将在航天、电磁屏型的轻质、宽带微波吸波剂，这将在航天、电磁屏型的轻质、宽带微波吸波剂，这将在航天、电磁屏型的轻质、宽带微波吸波剂，这将在航天、电磁屏蔽和隐身材料等方面获得重要用途蔽和隐身材料等方面获得重要用途蔽和隐身材料等方面获得重要用途蔽和隐身材料等方面获得重要用途有机高分子类功能材料课件★★ (3) (3) 磁控传感器的开发磁控传感器的开发磁控传感器的开发磁控传感器的开发 利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高分以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高分以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高分以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高分子重要的应用方向。

子重要的应用方向子重要的应用方向子重要的应用方向 (4) (4) 生物体中的药物定向输送生物体中的药物定向输送生物体中的药物定向输送生物体中的药物定向输送 低密度可任意加工的磁性高分子的诞生，可实现生低密度可任意加工的磁性高分子的诞生，可实现生低密度可任意加工的磁性高分子的诞生，可实现生低密度可任意加工的磁性高分子的诞生，可实现生物体中的药物定向输送和大大提高疗效，并有可能引物体中的药物定向输送和大大提高疗效，并有可能引物体中的药物定向输送和大大提高疗效，并有可能引物体中的药物定向输送和大大提高疗效，并有可能引起医疗事业的一场变革起医疗事业的一场变革起医疗事业的一场变革起医疗事业的一场变革 (5) (5) 低磁损高频、微波通讯器件的开发低磁损高频、微波通讯器件的开发低磁损高频、微波通讯器件的开发低磁损高频、微波通讯器件的开发 有机高分子类功能材料课件4.5 4.5 具有分离功能的高分子材料具有分离功能的高分子材料 1 1 1 1）））） 概述概述概述概述 离子交换树脂是一类能显示离子交换功能的高分离子交换树脂是一类能显示离子交换功能的高分离子交换树脂是一类能显示离子交换功能的高分离子交换树脂是一类能显示离子交换功能的高分子材料。

在其大分子骨架的主链上带有许多基团，这子材料在其大分子骨架的主链上带有许多基团，这子材料在其大分子骨架的主链上带有许多基团，这子材料在其大分子骨架的主链上带有许多基团，这些基因由两种带有相反电荷的离子组成：一种是以化些基因由两种带有相反电荷的离子组成：一种是以化些基因由两种带有相反电荷的离子组成：一种是以化些基因由两种带有相反电荷的离子组成：一种是以化学键结合在主链上的固定离子；另一种是以离子键与学键结合在主链上的固定离子；另一种是以离子键与学键结合在主链上的固定离子；另一种是以离子键与学键结合在主链上的固定离子；另一种是以离子键与固定离子相结合的反离子反离子可以被离解成为能固定离子相结合的反离子反离子可以被离解成为能固定离子相结合的反离子反离子可以被离解成为能固定离子相结合的反离子反离子可以被离解成为能自由移动的离子，并在一定条件下可与周围的其他同自由移动的离子，并在一定条件下可与周围的其他同自由移动的离子，并在一定条件下可与周围的其他同自由移动的离子，并在一定条件下可与周围的其他同类型离子进行交换类型离子进行交换类型离子进行交换类型离子进行交换4.5.1 4.5.1 离子交换树脂离子交换树脂有机高分子类功能材料课件★★★★ 离子交换反应一般是可逆的．在一定条件下被交离子交换反应一般是可逆的．在一定条件下被交离子交换反应一般是可逆的．在一定条件下被交离子交换反应一般是可逆的．在一定条件下被交换上的离子可以解吸，使离子交换树脂再生，因而可换上的离子可以解吸，使离子交换树脂再生，因而可换上的离子可以解吸，使离子交换树脂再生，因而可换上的离子可以解吸，使离子交换树脂再生，因而可反复利用。

反复利用反复利用反复利用 离子交换树脂的种类很多，分类方法也多种多样离子交换树脂的种类很多，分类方法也多种多样离子交换树脂的种类很多，分类方法也多种多样离子交换树脂的种类很多，分类方法也多种多样常用的分类方法如下：常用的分类方法如下：常用的分类方法如下：常用的分类方法如下：（（（（1 1）根据高分子基体的制备原料）根据高分子基体的制备原料）根据高分子基体的制备原料）根据高分子基体的制备原料( (或聚合反应类型或聚合反应类型或聚合反应类型或聚合反应类型) )，离子交换树脂可大致分为四类，离子交换树脂可大致分为四类，离子交换树脂可大致分为四类，离子交换树脂可大致分为四类( (或两种体系或两种体系或两种体系或两种体系) )：：：：（（（（2 2）根据物理结构的不同，将离子交换树脂分为）根据物理结构的不同，将离子交换树脂分为）根据物理结构的不同，将离子交换树脂分为）根据物理结构的不同，将离子交换树脂分为凝胶型、大孔型及载体型三类凝胶型、大孔型及载体型三类凝胶型、大孔型及载体型三类凝胶型、大孔型及载体型三类有机高分子类功能材料课件 (3) (3) (3) (3) 按功能基特性来分按功能基特性来分按功能基特性来分按功能基特性来分有机高分子类功能材料课件2 2 2 2）））） 离子交换树脂的合成方法离子交换树脂的合成方法离子交换树脂的合成方法离子交换树脂的合成方法一是先合成网状结构的大分子、然后使之溶胀，通过一是先合成网状结构的大分子、然后使之溶胀，通过一是先合成网状结构的大分子、然后使之溶胀，通过一是先合成网状结构的大分子、然后使之溶胀，通过化学反应将交换基团连接到大分子上；例如：化学反应将交换基团连接到大分子上；例如：化学反应将交换基团连接到大分子上；例如：化学反应将交换基团连接到大分子上；例如：有机高分子类功能材料课件二是先将官能团引入到原料单体上，再聚合二是先将官能团引入到原料单体上，再聚合或缩聚成聚合物，例如：或缩聚成聚合物，例如：有机高分子类功能材料课件 A A A A 离子交换离子交换离子交换离子交换 溶液内离子扩散至树脂表面，再由表面扩散到树溶液内离子扩散至树脂表面，再由表面扩散到树溶液内离子扩散至树脂表面，再由表面扩散到树溶液内离子扩散至树脂表面，再由表面扩散到树脂内功能基所带的可交换离子附近，进行离子交换，脂内功能基所带的可交换离子附近，进行离子交换，脂内功能基所带的可交换离子附近，进行离子交换，脂内功能基所带的可交换离子附近，进行离子交换，之后被交换的离子从树脂内部扩散到表面，再扩散到之后被交换的离子从树脂内部扩散到表面，再扩散到之后被交换的离子从树脂内部扩散到表面，再扩散到之后被交换的离子从树脂内部扩散到表面，再扩散到溶液中。

溶液中3 3 3 3）离子交换树脂的功能）离子交换树脂的功能）离子交换树脂的功能）离子交换树脂的功能 B B 吸附功能吸附功能吸附功能吸附功能吸附量的大小和吸附的选择性，取决于诸多因素吸附量的大小和吸附的选择性，取决于诸多因素吸附量的大小和吸附的选择性，取决于诸多因素吸附量的大小和吸附的选择性，取决于诸多因素共同作用的结果，其中最主要决定于表面的极性和共同作用的结果，其中最主要决定于表面的极性和共同作用的结果，其中最主要决定于表面的极性和共同作用的结果，其中最主要决定于表面的极性和被吸附物质的极性吸附是分子间作用力，因此是被吸附物质的极性吸附是分子间作用力，因此是被吸附物质的极性吸附是分子间作用力，因此是被吸附物质的极性吸附是分子间作用力，因此是可逆的，可用适当的溶剂或适当的温度使之解吸可逆的，可用适当的溶剂或适当的温度使之解吸可逆的，可用适当的溶剂或适当的温度使之解吸可逆的，可用适当的溶剂或适当的温度使之解吸有机高分子类功能材料课件C C 催化作用催化作用催化作用催化作用 离子交换树脂具有很多强极性的交换基团，有很强离子交换树脂具有很多强极性的交换基团，有很强离子交换树脂具有很多强极性的交换基团，有很强离子交换树脂具有很多强极性的交换基团，有很强的亲水性，干燥的离子交换树脂有很强的吸水作用，的亲水性，干燥的离子交换树脂有很强的吸水作用，的亲水性，干燥的离子交换树脂有很强的吸水作用，的亲水性，干燥的离子交换树脂有很强的吸水作用，可做为脱水剂用。

吸水性与交联度、化学基团的性质可做为脱水剂用吸水性与交联度、化学基团的性质可做为脱水剂用吸水性与交联度、化学基团的性质可做为脱水剂用吸水性与交联度、化学基团的性质及数量等有关交联度增加，吸水性下降，树脂的化及数量等有关交联度增加，吸水性下降，树脂的化及数量等有关交联度增加，吸水性下降，树脂的化及数量等有关交联度增加，吸水性下降，树脂的化学基团极性愈强，吸水性愈强学基团极性愈强，吸水性愈强学基团极性愈强，吸水性愈强学基团极性愈强，吸水性愈强 此外，还具有脱色、作载体等功能此外，还具有脱色、作载体等功能此外，还具有脱色、作载体等功能此外，还具有脱色、作载体等功能 离子交换树脂相当于多元酸和多元碱也可对许多离子交换树脂相当于多元酸和多元碱也可对许多离子交换树脂相当于多元酸和多元碱也可对许多离子交换树脂相当于多元酸和多元碱也可对许多化学反应起催化作用，如酯的水解、醇解、酸解等化学反应起催化作用，如酯的水解、醇解、酸解等化学反应起催化作用，如酯的水解、醇解、酸解等化学反应起催化作用，如酯的水解、醇解、酸解等与低分子酸碱相比，离子交换树脂催化剂具有易于分与低分子酸碱相比，离子交换树脂催化剂具有易于分与低分子酸碱相比，离子交换树脂催化剂具有易于分与低分子酸碱相比，离子交换树脂催化剂具有易于分离、不腐蚀设备、不污染环境、产品纯度高、后处理离、不腐蚀设备、不污染环境、产品纯度高、后处理离、不腐蚀设备、不污染环境、产品纯度高、后处理离、不腐蚀设备、不污染环境、产品纯度高、后处理简单等优点。

简单等优点简单等优点简单等优点D D 脱水功能脱水功能脱水功能脱水功能有机高分子类功能材料课件4 4 4 4）离子交换树脂的应用）离子交换树脂的应用）离子交换树脂的应用）离子交换树脂的应用离子交换树脂在工业上，可用于物质的净化、浓离子交换树脂在工业上，可用于物质的净化、浓离子交换树脂在工业上，可用于物质的净化、浓离子交换树脂在工业上，可用于物质的净化、浓缩、分离、物质离子组成转变、物质脱色以及催化剂缩、分离、物质离子组成转变、物质脱色以及催化剂缩、分离、物质离子组成转变、物质脱色以及催化剂缩、分离、物质离子组成转变、物质脱色以及催化剂等方面，成为许多工业部门和科技领域不可缺少的重等方面，成为许多工业部门和科技领域不可缺少的重等方面，成为许多工业部门和科技领域不可缺少的重等方面，成为许多工业部门和科技领域不可缺少的重要材料之一要材料之一要材料之一要材料之一有机高分子类功能材料课件4.5.2 .2 高分子分离膜材料高分子分离膜材料 高分子分离膜的基本功能是从物质群中有选择地高分子分离膜的基本功能是从物质群中有选择地高分子分离膜的基本功能是从物质群中有选择地高分子分离膜的基本功能是从物质群中有选择地透过或输送特定的物质，如分子、离子和电子等。

高透过或输送特定的物质，如分子、离子和电子等高透过或输送特定的物质，如分子、离子和电子等高透过或输送特定的物质，如分子、离子和电子等高分子分离膜在对难分离物质的精细分离过程中，由于分子分离膜在对难分离物质的精细分离过程中，由于分子分离膜在对难分离物质的精细分离过程中，由于分子分离膜在对难分离物质的精细分离过程中，由于节能、无公害、投资设备小，在工业及生命工程中具节能、无公害、投资设备小，在工业及生命工程中具节能、无公害、投资设备小，在工业及生命工程中具节能、无公害、投资设备小，在工业及生命工程中具有重要的应用价值有重要的应用价值有重要的应用价值有重要的应用价值 有机高分子类功能材料课件分类方法分类方法 功能膜有多种分类方法：功能膜有多种分类方法：功能膜有多种分类方法：功能膜有多种分类方法：1 1 1 1）按膜材料划分，可分为纤维素酯类和非纤维素酯类）按膜材料划分，可分为纤维素酯类和非纤维素酯类）按膜材料划分，可分为纤维素酯类和非纤维素酯类）按膜材料划分，可分为纤维素酯类和非纤维素酯类（包括无机膜及合成高分子膜）等；（包括无机膜及合成高分子膜）等；（包括无机膜及合成高分子膜）等；（包括无机膜及合成高分子膜）等；2 2 2 2）按膜的分离原理及适用范围分类，又可分为微孔膜、）按膜的分离原理及适用范围分类，又可分为微孔膜、）按膜的分离原理及适用范围分类，又可分为微孔膜、）按膜的分离原理及适用范围分类，又可分为微孔膜、超滤膜、反渗透膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜超滤膜、反渗透膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜超滤膜、反渗透膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜超滤膜、反渗透膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等；等；等；等；3 3 3 3）按膜断面的物理形态，又可将其分为对称膜、不对称）按膜断面的物理形态，又可将其分为对称膜、不对称）按膜断面的物理形态，又可将其分为对称膜、不对称）按膜断面的物理形态，又可将其分为对称膜、不对称膜、复合模、平板膜、管式膜、中空纤维膜等。

膜、复合模、平板膜、管式膜、中空纤维膜等膜、复合模、平板膜、管式膜、中空纤维膜等膜、复合模、平板膜、管式膜、中空纤维膜等有机高分子类功能材料课件* * * * 反渗透、超滤、微滤过程都是在压力差推动下的膜反渗透、超滤、微滤过程都是在压力差推动下的膜反渗透、超滤、微滤过程都是在压力差推动下的膜反渗透、超滤、微滤过程都是在压力差推动下的膜分离过程与气体分离膜的分离机制相同都是首先分离过程与气体分离膜的分离机制相同都是首先分离过程与气体分离膜的分离机制相同都是首先分离过程与气体分离膜的分离机制相同都是首先在高压侧被分离物质吸附在膜面上，在膜内扩散到低在高压侧被分离物质吸附在膜面上，在膜内扩散到低在高压侧被分离物质吸附在膜面上，在膜内扩散到低在高压侧被分离物质吸附在膜面上，在膜内扩散到低压侧，并在低压侧解吸形成游离态物质压侧，并在低压侧解吸形成游离态物质压侧，并在低压侧解吸形成游离态物质压侧，并在低压侧解吸形成游离态物质 所谓反渗透是指在高分子膜两侧分别放置浓溶液及所谓反渗透是指在高分子膜两侧分别放置浓溶液及所谓反渗透是指在高分子膜两侧分别放置浓溶液及所谓反渗透是指在高分子膜两侧分别放置浓溶液及稀溶液，当在浓溶液侧施加一个足够高的压力稀溶液，当在浓溶液侧施加一个足够高的压力稀溶液，当在浓溶液侧施加一个足够高的压力稀溶液，当在浓溶液侧施加一个足够高的压力( (超过渗超过渗超过渗超过渗透压透压透压透压) )，则溶剂就会从浓溶液侧透过膜进入稀溶液侧，，则溶剂就会从浓溶液侧透过膜进入稀溶液侧，，则溶剂就会从浓溶液侧透过膜进入稀溶液侧，，则溶剂就会从浓溶液侧透过膜进入稀溶液侧，由于与溶剂的自然渗透方向相反、故称为反渗透。

超由于与溶剂的自然渗透方向相反、故称为反渗透超由于与溶剂的自然渗透方向相反、故称为反渗透超由于与溶剂的自然渗透方向相反、故称为反渗透超滤、微滤与反渗透的差别主要在于分离物质尺寸稍大滤、微滤与反渗透的差别主要在于分离物质尺寸稍大滤、微滤与反渗透的差别主要在于分离物质尺寸稍大滤、微滤与反渗透的差别主要在于分离物质尺寸稍大 离子交换膜的分离作用是在电场力（电位差）驱动离子交换膜的分离作用是在电场力（电位差）驱动离子交换膜的分离作用是在电场力（电位差）驱动离子交换膜的分离作用是在电场力（电位差）驱动下，离子在膜内扩散并分离的过程下，离子在膜内扩散并分离的过程下，离子在膜内扩散并分离的过程下，离子在膜内扩散并分离的过程有机高分子类功能材料课件* * * * 膜的制作方法较多其中最实用的是膜的制作方法较多其中最实用的是膜的制作方法较多其中最实用的是膜的制作方法较多其中最实用的是相转化法相转化法相转化法相转化法（流（流（流（流延、纺丝）和延、纺丝）和延、纺丝）和延、纺丝）和复合膜化法复合膜化法复合膜化法复合膜化法 目前，高分子分离膜的发展主要有两个方向：目前，高分子分离膜的发展主要有两个方向：目前，高分子分离膜的发展主要有两个方向：目前，高分子分离膜的发展主要有两个方向： 一是开发新型膜材料，如开发耐污染、耐清洗膜，一是开发新型膜材料，如开发耐污染、耐清洗膜，一是开发新型膜材料，如开发耐污染、耐清洗膜，一是开发新型膜材料，如开发耐污染、耐清洗膜，耐压密性、耐热性膜材料等；耐压密性、耐热性膜材料等；耐压密性、耐热性膜材料等；耐压密性、耐热性膜材料等； 二是进一步提高膜分离技术的效果及扩大膜分离技术二是进一步提高膜分离技术的效果及扩大膜分离技术二是进一步提高膜分离技术的效果及扩大膜分离技术二是进一步提高膜分离技术的效果及扩大膜分离技术的应用领域，如将膜技术扩展到能量传送方面，如传的应用领域，如将膜技术扩展到能量传送方面，如传的应用领域，如将膜技术扩展到能量传送方面，如传的应用领域，如将膜技术扩展到能量传送方面，如传感膜、热电膜等。

感膜、热电膜等感膜、热电膜等感膜、热电膜等有机高分子类功能材料课件4.6 4.6 生物医用高分子材料简介生物医用高分子材料简介 生物医用材料是指具有特殊性能、特殊功能，用生物医用材料是指具有特殊性能、特殊功能，用生物医用材料是指具有特殊性能、特殊功能，用生物医用材料是指具有特殊性能、特殊功能，用于人工器官外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗于人工器官外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗于人工器官外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗于人工器官外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗、保健领域而对人体组织、血液不致产生疾患等医疗、保健领域而对人体组织、血液不致产生疾患等医疗、保健领域而对人体组织、血液不致产生疾患等医疗、保健领域而对人体组织、血液不致产生不良影响的材料不良影响的材料不良影响的材料不良影响的材料 4.6.1 4.6.1 生物医用高分子材料概述生物医用高分子材料概述有机高分子类功能材料课件★★★★ 医用高分子材料大致可分为机体外使用与机体内医用高分子材料大致可分为机体外使用与机体内医用高分子材料大致可分为机体外使用与机体内医用高分子材料大致可分为机体外使用与机体内使用两大类。

使用两大类使用两大类使用两大类 机体外用的材机体外用的材机体外用的材机体外用的材料料料料主要是制备医疗用品如输液袋、主要是制备医疗用品如输液袋、主要是制备医疗用品如输液袋、主要是制备医疗用品如输液袋、输液管、注射器等输液袋、管可用卫生级聚氯乙烯输液管、注射器等输液袋、管可用卫生级聚氯乙烯输液管、注射器等输液袋、管可用卫生级聚氯乙烯输液管、注射器等输液袋、管可用卫生级聚氯乙烯制造由于这些高分子材料成本低、使用方便，现已制造由于这些高分子材料成本低、使用方便，现已制造由于这些高分子材料成本低、使用方便，现已制造由于这些高分子材料成本低、使用方便，现已大量使用大量使用大量使用大量使用 机体内用材料又可分为外科用和内科用两类外机体内用材料又可分为外科用和内科用两类外机体内用材料又可分为外科用和内科用两类外机体内用材料又可分为外科用和内科用两类外科方面有人工器官、医用粘合剂、整形材料等内科科方面有人工器官、医用粘合剂、整形材料等内科科方面有人工器官、医用粘合剂、整形材料等内科科方面有人工器官、医用粘合剂、整形材料等内科用的主要是高分子药物。

所谓高分子药物，就是具有用的主要是高分子药物所谓高分子药物，就是具有用的主要是高分子药物所谓高分子药物，就是具有用的主要是高分子药物所谓高分子药物，就是具有药效的低分子与高分子载体相综合的药物，它具有长药效的低分子与高分子载体相综合的药物，它具有长药效的低分子与高分子载体相综合的药物，它具有长药效的低分子与高分子载体相综合的药物，它具有长效、稳定的特点效、稳定的特点效、稳定的特点效、稳定的特点 有机高分子类功能材料课件4.6.2 .2 医用高分子材料的基本特性医用高分子材料的基本特性1 1 对医用高分子材料的基本要求对医用高分子材料的基本要求（（（（1 1）在化学上是隋性的，不会因与体液接触而发生）在化学上是隋性的，不会因与体液接触而发生）在化学上是隋性的，不会因与体液接触而发生）在化学上是隋性的，不会因与体液接触而发生反应；反应；反应；反应；(2) (2) (2) (2) 对人体组织不会引起炎症或异物反应对人体组织不会引起炎症或异物反应对人体组织不会引起炎症或异物反应对人体组织不会引起炎症或异物反应(3)(3)(3)(3)不会致癌不会致癌不会致癌不会致癌有机高分子类功能材料课件(4)(4)(4)(4)具有抗血栓性，不会在材料表面凝血具有抗血栓性，不会在材料表面凝血具有抗血栓性，不会在材料表面凝血具有抗血栓性，不会在材料表面凝血(5)(5)(5)(5)长期植入体内，不会减小机械强度长期植入体内，不会减小机械强度长期植入体内，不会减小机械强度长期植入体内，不会减小机械强度(6)(6)(6)(6)能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性 （（（（7 7）易于加工成需要的复杂形状）易于加工成需要的复杂形状）易于加工成需要的复杂形状）易于加工成需要的复杂形状 有机高分子类功能材料课件4.6.3.3 高分子材料在医学领域的应用高分子材料在医学领域的应用（（1 1）高分子人工脏器及部件）高分子人工脏器及部件 根据人工脏器和部件的作用及目前研究进展，可将根据人工脏器和部件的作用及目前研究进展，可将根据人工脏器和部件的作用及目前研究进展，可将根据人工脏器和部件的作用及目前研究进展，可将它们分成五大类。

它们分成五大类它们分成五大类它们分成五大类 第一类：能永久性地植入人体，完全替代原来脏器第一类：能永久性地植入人体，完全替代原来脏器第一类：能永久性地植入人体，完全替代原来脏器第一类：能永久性地植入人体，完全替代原来脏器或部位的功能，成为人体组织的一部分属于这一类或部位的功能，成为人体组织的一部分属于这一类或部位的功能，成为人体组织的一部分属于这一类或部位的功能，成为人体组织的一部分属于这一类的有人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、的有人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、的有人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、的有人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、人工胆道、人工尿道、人工骨骼、人工关节等人工胆道、人工尿道、人工骨骼、人工关节等人工胆道、人工尿道、人工骨骼、人工关节等人工胆道、人工尿道、人工骨骼、人工关节等有机高分子类功能材料课件 第二类：在体外使用的较为大型的人工脏器装置、第二类：在体外使用的较为大型的人工脏器装置、第二类：在体外使用的较为大型的人工脏器装置、第二类：在体外使用的较为大型的人工脏器装置、主要作用是在手术过程中暂时替代原有器官的功能。

主要作用是在手术过程中暂时替代原有器官的功能主要作用是在手术过程中暂时替代原有器官的功能主要作用是在手术过程中暂时替代原有器官的功能 例如人工肾脏、人工心脏、人工肺等这类装置例如人工肾脏、人工心脏、人工肺等这类装置例如人工肾脏、人工心脏、人工肺等这类装置例如人工肾脏、人工心脏、人工肺等这类装置的发展方向是小型化和内植化最终能植入体内完的发展方向是小型化和内植化最终能植入体内完的发展方向是小型化和内植化最终能植入体内完的发展方向是小型化和内植化最终能植入体内完全替代原有脏器的功能全替代原有脏器的功能全替代原有脏器的功能全替代原有脏器的功能 第三类：功能比较单一，只能部分替代人体脏器的第三类：功能比较单一，只能部分替代人体脏器的第三类：功能比较单一，只能部分替代人体脏器的第三类：功能比较单一，只能部分替代人体脏器的功能，例如入工肝脏等这类人工脏器的研究方向是功能，例如入工肝脏等这类人工脏器的研究方向是功能，例如入工肝脏等这类人工脏器的研究方向是功能，例如入工肝脏等这类人工脏器的研究方向是多功能化，使其能完全替代人体原有的较为复杂的脏多功能化，使其能完全替代人体原有的较为复杂的脏多功能化，使其能完全替代人体原有的较为复杂的脏多功能化，使其能完全替代人体原有的较为复杂的脏器功能。

器功能有机高分子类功能材料课件 第四类：正在进行探索的人工脏器这是指那些第四类：正在进行探索的人工脏器这是指那些第四类：正在进行探索的人工脏器这是指那些第四类：正在进行探索的人工脏器这是指那些功能特别复杂的脏器，如人工胃、人工子宫等功能特别复杂的脏器，如人工胃、人工子宫等功能特别复杂的脏器，如人工胃、人工子宫等功能特别复杂的脏器，如人工胃、人工子宫等 第五类：整容性修复材料，如人工耳朵、人工鼻第五类：整容性修复材料，如人工耳朵、人工鼻第五类：整容性修复材料，如人工耳朵、人工鼻第五类：整容性修复材料，如人工耳朵、人工鼻子、人工乳房、假肢等这些部件一般不具备特殊子、人工乳房、假肢等这些部件一般不具备特殊子、人工乳房、假肢等这些部件一般不具备特殊子、人工乳房、假肢等这些部件一般不具备特殊的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者重的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者重的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者重的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者重新获得端正的仪表新获得端正的仪表新获得端正的仪表新获得端正的仪表有机高分子类功能材料课件2 2）医用高分子材料的应用）医用高分子材料的应用有机高分子类功能材料课件(2) (2) (2) (2) 选择透过性膜材料与人工肾、人工肺选择透过性膜材料与人工肾、人工肺选择透过性膜材料与人工肾、人工肺选择透过性膜材料与人工肾、人工肺 目前用人工肾进行血液净化基于以下几种方法：目前用人工肾进行血液净化基于以下几种方法：目前用人工肾进行血液净化基于以下几种方法：目前用人工肾进行血液净化基于以下几种方法： 血液透析法血液透析法血液透析法血液透析法(Hemodialysis)(Hemodialysis)；；；； 血液过滤法血液过滤法血液过滤法血液过滤法(Hemofiltratio)(Hemofiltratio) 血液透析过滤法血液透析过滤法血液透析过滤法血液透析过滤法(Hemodiafiltration)(Hemodiafiltration)；；；； 血浆交换法血浆交换法血浆交换法血浆交换法(Plasmaexchange)(Plasmaexchange) 血液灌流法血液灌流法血液灌流法血液灌流法(Hemoperfusion)(Hemoperfusion)等。

等有机高分子类功能材料课件(3) (3) 人工骨、关节材料人工骨、关节材料人工骨、关节材料人工骨、关节材料 人工骨骼是高分子材料在医学领域中的最早应用人工骨骼是高分子材料在医学领域中的最早应用人工骨骼是高分子材料在医学领域中的最早应用人工骨骼是高分子材料在医学领域中的最早应用第一例医用高分子是用聚甲基丙烯酸甲酯作为头盖骨第一例医用高分子是用聚甲基丙烯酸甲酯作为头盖骨第一例医用高分子是用聚甲基丙烯酸甲酯作为头盖骨第一例医用高分子是用聚甲基丙烯酸甲酯作为头盖骨现在，尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯都已成功地现在，尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯都已成功地现在，尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯都已成功地现在，尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯都已成功地用作人工骨骼材料用作人工骨骼材料用作人工骨骼材料用作人工骨骼材料 近年来，人工关节大多是以不锈钢、陶瓷等高强近年来，人工关节大多是以不锈钢、陶瓷等高强近年来，人工关节大多是以不锈钢、陶瓷等高强近年来，人工关节大多是以不锈钢、陶瓷等高强度材料作人工骨、以高分子材料为臼配合而成的。

较度材料作人工骨、以高分子材料为臼配合而成的较度材料作人工骨、以高分子材料为臼配合而成的较度材料作人工骨、以高分子材料为臼配合而成的较理想的高分子材料是耐磨性优异的超高分子量聚乙烯理想的高分子材料是耐磨性优异的超高分子量聚乙烯理想的高分子材料是耐磨性优异的超高分子量聚乙烯理想的高分子材料是耐磨性优异的超高分子量聚乙烯(UHMWPE(UHMWPE，分子量约，分子量约，分子量约，分子量约300300万万万万) )但据报道，临床应用的但据报道，临床应用的但据报道，临床应用的但据报道，临床应用的陶瓷骨均出现不同程度的开裂和断裂，因此，人们将陶瓷骨均出现不同程度的开裂和断裂，因此，人们将陶瓷骨均出现不同程度的开裂和断裂，因此，人们将陶瓷骨均出现不同程度的开裂和断裂，因此，人们将研究的注意力又重新转向骨水泥研究的注意力又重新转向骨水泥研究的注意力又重新转向骨水泥研究的注意力又重新转向骨水泥有机高分子类功能材料课件 骨水泥是一类传统的骨用粘合剂，骨水泥是一类传统的骨用粘合剂，骨水泥是一类传统的骨用粘合剂，骨水泥是一类传统的骨用粘合剂，19401940年就已用年就已用年就已用年就已用于脑外科手术中，几十年来，一直受到医学界和化学于脑外科手术中，几十年来，一直受到医学界和化学于脑外科手术中，几十年来，一直受到医学界和化学于脑外科手术中，几十年来，一直受到医学界和化学界的重视。

界的重视界的重视界的重视 骨水泥是由单体、聚合物微粒骨水泥是由单体、聚合物微粒骨水泥是由单体、聚合物微粒骨水泥是由单体、聚合物微粒(150--200(150--200μ μm)m)、阻聚、阻聚、阻聚、阻聚剂，促进剂等组成为了便于剂，促进剂等组成为了便于剂，促进剂等组成为了便于剂，促进剂等组成为了便于x x射线造影，还有加入射线造影，还有加入射线造影，还有加入射线造影，还有加入造影剂造影剂造影剂造影剂BaSOBaSO4 4下表是常用骨水泥的基本组成和配方下表是常用骨水泥的基本组成和配方下表是常用骨水泥的基本组成和配方下表是常用骨水泥的基本组成和配方★★有机高分子类功能材料课件 (4) (4) 人造皮肤材料人造皮肤材料人造皮肤材料人造皮肤材料 用高亲水性的高分子材料作为人造皮肤，暂时覆盖用高亲水性的高分子材料作为人造皮肤，暂时覆盖用高亲水性的高分子材料作为人造皮肤，暂时覆盖用高亲水性的高分子材料作为人造皮肤，暂时覆盖在深度创伤的创面上，以减少体液的损耗和盐分的丢在深度创伤的创面上，以减少体液的损耗和盐分的丢在深度创伤的创面上，以减少体液的损耗和盐分的丢在深度创伤的创面上，以减少体液的损耗和盐分的丢失，从而达到保护创面的目的。

失，从而达到保护创面的目的失，从而达到保护创面的目的失，从而达到保护创面的目的 聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵是制作人造皮聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵是制作人造皮聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵是制作人造皮聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵是制作人造皮肤的两种重要材料这两种人造皮肤使用时手术简便，肤的两种重要材料这两种人造皮肤使用时手术简便，肤的两种重要材料这两种人造皮肤使用时手术简便，肤的两种重要材料这两种人造皮肤使用时手术简便，抗排异性好，移植成活率高，已应用于临床抗排异性好，移植成活率高，已应用于临床抗排异性好，移植成活率高，已应用于临床抗排异性好，移植成活率高，已应用于临床 聚氨基酸、骨胶原、角蛋白衍生物等天然改性聚合聚氨基酸、骨胶原、角蛋白衍生物等天然改性聚合聚氨基酸、骨胶原、角蛋白衍生物等天然改性聚合聚氨基酸、骨胶原、角蛋白衍生物等天然改性聚合物，都是人造皮肤的良好材料物，都是人造皮肤的良好材料物，都是人造皮肤的良好材料物，都是人造皮肤的良好材料有机高分子类功能材料课件(5)医用粘合剂医用粘合剂医用粘合剂医用粘合剂 在外科手术中，医用粘合剂用于某些器官和组织在外科手术中，医用粘合剂用于某些器官和组织在外科手术中，医用粘合剂用于某些器官和组织在外科手术中，医用粘合剂用于某些器官和组织的局部粘合和修补；手术后缝合处微血管渗血的制止；的局部粘合和修补；手术后缝合处微血管渗血的制止；的局部粘合和修补；手术后缝合处微血管渗血的制止；的局部粘合和修补；手术后缝合处微血管渗血的制止；骨科手术小骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用骨科手术小骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用骨科手术小骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用骨科手术小骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用于牙齿的修补。

于牙齿的修补于牙齿的修补于牙齿的修补有机高分子类功能材料课件 ★ ★ 从医用粘合剂的使用对象和性能要求来区分，从医用粘合剂的使用对象和性能要求来区分，从医用粘合剂的使用对象和性能要求来区分，从医用粘合剂的使用对象和性能要求来区分，可分成两大类：可分成两大类：可分成两大类：可分成两大类： 一类是一类是一类是一类是齿科用粘合剂齿科用粘合剂齿科用粘合剂齿科用粘合剂，另一类则是，另一类则是，另一类则是，另一类则是外科用外科用外科用外科用( (或体内或体内或体内或体内用用用用) )粘合剂粘合剂粘合剂粘合剂由于口腔环境与体内环境完全不同，对由于口腔环境与体内环境完全不同，对由于口腔环境与体内环境完全不同，对由于口腔环境与体内环境完全不同，对粘合剂的要求也不相同此外，齿科粘合剂用于修补粘合剂的要求也不相同此外，齿科粘合剂用于修补粘合剂的要求也不相同此外，齿科粘合剂用于修补粘合剂的要求也不相同此外，齿科粘合剂用于修补牙齿后，通常需要长期保留，因此，要求具有优良的牙齿后，通常需要长期保留，因此，要求具有优良的牙齿后，通常需要长期保留，因此，要求具有优良的牙齿后，通常需要长期保留，因此，要求具有优良的耐久性能。

而外科用粘合剂在用于粘合手术创伤后，耐久性能而外科用粘合剂在用于粘合手术创伤后，耐久性能而外科用粘合剂在用于粘合手术创伤后，耐久性能而外科用粘合剂在用于粘合手术创伤后，一旦组织愈合，其作用亦告结束，此时要求其能迅速一旦组织愈合，其作用亦告结束，此时要求其能迅速一旦组织愈合，其作用亦告结束，此时要求其能迅速一旦组织愈合，其作用亦告结束，此时要求其能迅速分解，并排出体外或被人体所吸收分解，并排出体外或被人体所吸收分解，并排出体外或被人体所吸收分解，并排出体外或被人体所吸收有机高分子类功能材料课件★ ★ 外科用粘合剂应具备以下的特性：外科用粘合剂应具备以下的特性：外科用粘合剂应具备以下的特性：外科用粘合剂应具备以下的特性：(i) (i) 对人体组织的粘结性要高对人体组织的粘结性要高对人体组织的粘结性要高对人体组织的粘结性要高ii) (ii) 粘结速度快粘结速度快粘结速度快粘结速度快iii) (iii) 能在常温、无压力下粘结能在常温、无压力下粘结能在常温、无压力下粘结能在常温、无压力下粘结iv) (iv) 富有挠屈性和弹性富有挠屈性和弹性富有挠屈性和弹性富有挠屈性和弹性 (v) (v)无毒。

无毒vi)(vi)不会引起组织反应不会引起组织反应不会引起组织反应不会引起组织反应vii )(vii )不会产生血栓不会产生血栓不会产生血栓不会产生血栓viii) (viii) 耐体液性能良好耐体液性能良好耐体液性能良好耐体液性能良好ix) (ix) 分解后易排泄、易吸分解后易排泄、易吸分解后易排泄、易吸分解后易排泄、易吸收x) (x) 易灭菌有机高分子类功能材料课件4.7 4.7 药用高分子材料简介药用高分子材料简介 高分子化合物在医药中的应用已有相当长的历史，高分子化合物在医药中的应用已有相当长的历史，高分子化合物在医药中的应用已有相当长的历史，高分子化合物在医药中的应用已有相当长的历史，但早期使用的都是天然高分子化合物，如树胶、动物但早期使用的都是天然高分子化合物，如树胶、动物但早期使用的都是天然高分子化合物，如树胶、动物但早期使用的都是天然高分子化合物，如树胶、动物胶、淀粉、葡萄糖、甚至动物的尸体等如今，尽管胶、淀粉、葡萄糖、甚至动物的尸体等如今，尽管胶、淀粉、葡萄糖、甚至动物的尸体等如今，尽管胶、淀粉、葡萄糖、甚至动物的尸体等如今，尽管天然高分子药物在医药中仍占有一定的地位，但无论天然高分子药物在医药中仍占有一定的地位，但无论天然高分子药物在医药中仍占有一定的地位，但无论天然高分子药物在医药中仍占有一定的地位，但无论从原料的来源、品种的多样化以及药物本身的物理化从原料的来源、品种的多样化以及药物本身的物理化从原料的来源、品种的多样化以及药物本身的物理化从原料的来源、品种的多样化以及药物本身的物理化学性质和药理作用等方面看，都有一定的局限性，远学性质和药理作用等方面看，都有一定的局限性，远学性质和药理作用等方面看，都有一定的局限性，远学性质和药理作用等方面看，都有一定的局限性，远远满足不了医疗卫生事业发展的需要。

远满足不了医疗卫生事业发展的需要远满足不了医疗卫生事业发展的需要远满足不了医疗卫生事业发展的需要4.7.1 4.7.1 药用高分子材料概述药用高分子材料概述有机高分子类功能材料课件 低分子药物虽然疗效很高，使用方便，但是，低分子药物虽然疗效很高，使用方便，但是，低分子药物虽然疗效很高，使用方便，但是，低分子药物虽然疗效很高，使用方便，但是，其中许多品种却同时存在着很大的副作用此外，其中许多品种却同时存在着很大的副作用此外，其中许多品种却同时存在着很大的副作用此外，其中许多品种却同时存在着很大的副作用此外，低分子药物通过口服或注射进入人体，在进药后的低分子药物通过口服或注射进入人体，在进药后的低分子药物通过口服或注射进入人体，在进药后的低分子药物通过口服或注射进入人体，在进药后的短时间内，血液中药剂的浓度远远超过治疗所需的短时间内，血液中药剂的浓度远远超过治疗所需的短时间内，血液中药剂的浓度远远超过治疗所需的短时间内，血液中药剂的浓度远远超过治疗所需的浓度好多倍但是它们在生物体内新陈代谢速度快，浓度好多倍但是它们在生物体内新陈代谢速度快，浓度好多倍。

但是它们在生物体内新陈代谢速度快，浓度好多倍但是它们在生物体内新陈代谢速度快，半衰期短，易排泄，故随着时间的推延，药剂的浓半衰期短，易排泄，故随着时间的推延，药剂的浓半衰期短，易排泄，故随着时间的推延，药剂的浓半衰期短，易排泄，故随着时间的推延，药剂的浓度很快降低而影响疗效，因而在发病期间要频繁进度很快降低而影响疗效，因而在发病期间要频繁进度很快降低而影响疗效，因而在发病期间要频繁进度很快降低而影响疗效，因而在发病期间要频繁进药过高的药剂浓度常常带来过敏、急性中毒和其药过高的药剂浓度常常带来过敏、急性中毒和其药过高的药剂浓度常常带来过敏、急性中毒和其药过高的药剂浓度常常带来过敏、急性中毒和其他不希望有的副作用另一方面，低分子药物对进他不希望有的副作用另一方面，低分子药物对进他不希望有的副作用另一方面，低分子药物对进他不希望有的副作用另一方面，低分子药物对进入体内指定的部位也缺乏选择性，这也是使进药剂入体内指定的部位也缺乏选择性，这也是使进药剂入体内指定的部位也缺乏选择性，这也是使进药剂入体内指定的部位也缺乏选择性，这也是使进药剂量增多、疗效较低的原因之一量增多、疗效较低的原因之一量增多、疗效较低的原因之一。

量增多、疗效较低的原因之一★★★★有机高分子类功能材料课件 在这种背景下，药用高分子的研究受到了人们的在这种背景下，药用高分子的研究受到了人们的在这种背景下，药用高分子的研究受到了人们的在这种背景下，药用高分子的研究受到了人们的重视研究发现，高分子药物具有低毒、高效、缓释、重视研究发现，高分子药物具有低毒、高效、缓释、重视研究发现，高分子药物具有低毒、高效、缓释、重视研究发现，高分子药物具有低毒、高效、缓释、长效等特点它们与血液和肌体的相容性好，在人体长效等特点它们与血液和肌体的相容性好，在人体长效等特点它们与血液和肌体的相容性好，在人体长效等特点它们与血液和肌体的相容性好，在人体内停留时间长还可通过单体的选择和共聚组分的变内停留时间长还可通过单体的选择和共聚组分的变内停留时间长还可通过单体的选择和共聚组分的变内停留时间长还可通过单体的选择和共聚组分的变化，调节药物的释放速率，达到提高药物的活性、降化，调节药物的释放速率，达到提高药物的活性、降化，调节药物的释放速率，达到提高药物的活性、降化，调节药物的释放速率，达到提高药物的活性、降低毒性和副作用的目的进入人体后，可有效地到达低毒性和副作用的目的。

进入人体后，可有效地到达低毒性和副作用的目的进入人体后，可有效地到达低毒性和副作用的目的进入人体后，可有效地到达症患部位因此，可降低用药剂量，避免频繁进药，症患部位因此，可降低用药剂量，避免频繁进药，症患部位因此，可降低用药剂量，避免频繁进药，症患部位因此，可降低用药剂量，避免频繁进药，在体内保持恒定的药剂浓度，使药物的药理活性持久，在体内保持恒定的药剂浓度，使药物的药理活性持久，在体内保持恒定的药剂浓度，使药物的药理活性持久，在体内保持恒定的药剂浓度，使药物的药理活性持久，提高疗效提高疗效提高疗效提高疗效★★★★有机高分子类功能材料课件4.7.2 4.7.2 药用高分子的类型和基本性能药用高分子的类型和基本性能1 1 药用高分子的类型药用高分子的类型（（（（1 1 1 1）药用辅助材料）药用辅助材料）药用辅助材料）药用辅助材料：指在药剂制品加工时和为改善：指在药剂制品加工时和为改善：指在药剂制品加工时和为改善：指在药剂制品加工时和为改善药物使用性能所采用的高分子材料如稀释剂、润滑药物使用性能所采用的高分子材料如稀释剂、润滑药物使用性能所采用的高分子材料如稀释剂、润滑药物使用性能所采用的高分子材料。

如稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、糖包衣、胶囊壳等它们本身剂、粘合剂、崩解剂、糖包衣、胶囊壳等它们本身剂、粘合剂、崩解剂、糖包衣、胶囊壳等它们本身剂、粘合剂、崩解剂、糖包衣、胶囊壳等它们本身不具有药理作用，只是在药品的制造和使用中起从属不具有药理作用，只是在药品的制造和使用中起从属不具有药理作用，只是在药品的制造和使用中起从属不具有药理作用，只是在药品的制造和使用中起从属或辅助的作用严格意义上讲不属于功能高分子的范或辅助的作用严格意义上讲不属于功能高分子的范或辅助的作用严格意义上讲不属于功能高分子的范或辅助的作用严格意义上讲不属于功能高分子的范畴 （（（（2 2 2 2））））高分子药物高分子药物高分子药物高分子药物：是依靠连接在聚合物分子链上的：是依靠连接在聚合物分子链上的：是依靠连接在聚合物分子链上的：是依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后药理活性基团或高分子本身的药理作用，进入人体后能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预能与肌体组织发生生理反应，从而产生医疗效果或预防性效果。

防性效果防性效果防性效果有机高分子类功能材料课件按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：按分子结构和制剂的形式，高分子药物可分为三大类：(1)(1)(1)(1)高分子化的低分子药物，或称高分子载体药物高分子化的低分子药物，或称高分子载体药物高分子化的低分子药物，或称高分子载体药物高分子化的低分子药物，或称高分子载体药物 药效部分是低分子药物，以某种化学方式连接在药效部分是低分子药物，以某种化学方式连接在药效部分是低分子药物，以某种化学方式连接在药效部分是低分子药物，以某种化学方式连接在高分子链上高分子链上高分子链上高分子链上2)(2)(2)(2)本身具有药理活性的高分子药物本身具有药理活性的高分子药物本身具有药理活性的高分子药物本身具有药理活性的高分子药物 只有整个高分子链才显示出医药活性，它们相应只有整个高分子链才显示出医药活性，它们相应只有整个高分子链才显示出医药活性，它们相应只有整个高分子链才显示出医药活性，它们相应的低分子模型化合物一般并无药理作用。

的低分子模型化合物一般并无药理作用的低分子模型化合物一般并无药理作用的低分子模型化合物一般并无药理作用3)(3)(3)(3)微胶囊化的低分子药物微胶囊化的低分子药物微胶囊化的低分子药物微胶囊化的低分子药物 起药理活性作用的低分子药物以物理的方式被包起药理活性作用的低分子药物以物理的方式被包起药理活性作用的低分子药物以物理的方式被包起药理活性作用的低分子药物以物理的方式被包裹在高分子膜中，并能透过高分子膜逐渐释放裹在高分子膜中，并能透过高分子膜逐渐释放裹在高分子膜中，并能透过高分子膜逐渐释放裹在高分子膜中，并能透过高分子膜逐渐释放有机高分子类功能材料课件2 2 药用高分子应具备的基本性能药用高分子应具备的基本性能(1)(1)(1)(1)高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒的，不会引起炎症和组织变异反应，没有致癌性的，不会引起炎症和组织变异反应，没有致癌性的，不会引起炎症和组织变异反应，没有致癌性的，不会引起炎症和组织变异反应，没有致癌性。

2)(2)(2)(2)进入血液系统的药物，不会引起血栓进入血液系统的药物，不会引起血栓进入血液系统的药物，不会引起血栓进入血液系统的药物，不会引起血栓3)(3)(3)(3)具有水溶性或亲水性，能在生物体内水解下有药具有水溶性或亲水性，能在生物体内水解下有药具有水溶性或亲水性，能在生物体内水解下有药具有水溶性或亲水性，能在生物体内水解下有药理活性的基团理活性的基团理活性的基团理活性的基团4)(4)(4)(4)能有效地到达病灶处，并在病灶处积累保持一能有效地到达病灶处，并在病灶处积累保持一能有效地到达病灶处，并在病灶处积累保持一能有效地到达病灶处，并在病灶处积累保持一定浓度有机高分子类功能材料课件(5) (5) (5) (5) 对用于内服的药剂，聚合物主链应不会水解，对用于内服的药剂，聚合物主链应不会水解，对用于内服的药剂，聚合物主链应不会水解，对用于内服的药剂，聚合物主链应不会水解，以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外如以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外如以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外如以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外如果药物是导入循环系统的，为避免其在体内积累，果药物是导入循环系统的，为避免其在体内积累，果药物是导入循环系统的，为避免其在体内积累，果药物是导入循环系统的，为避免其在体内积累，聚合物主链必须是易分解的，才能排出人体或被聚合物主链必须是易分解的，才能排出人体或被聚合物主链必须是易分解的，才能排出人体或被聚合物主链必须是易分解的，才能排出人体或被入体所吸收。

入体所吸收入体所吸收入体所吸收有机高分子类功能材料课件4.7.3 .3 高分子载体药物高分子载体药物1 1 低分子药物高分子化的优点低分子药物高分子化的优点 高分子载体药物进入人体后，药理作用通过体液高分子载体药物进入人体后，药理作用通过体液高分子载体药物进入人体后，药理作用通过体液高分子载体药物进入人体后，药理作用通过体液或生物酶的作用发挥出来因此，与相应的低分子药或生物酶的作用发挥出来因此，与相应的低分子药或生物酶的作用发挥出来因此，与相应的低分子药或生物酶的作用发挥出来因此，与相应的低分子药物相比，高分子载体药物有以下优点：物相比，高分子载体药物有以下优点：物相比，高分子载体药物有以下优点：物相比，高分子载体药物有以下优点：能控制药物缓能控制药物缓能控制药物缓能控制药物缓慢释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提慢释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提慢释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提慢释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位，并高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位，并高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位，并高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位，并能识别变异细胞；药物稳定性好；药物释放后的载体能识别变异细胞；药物稳定性好；药物释放后的载体能识别变异细胞；药物稳定性好；药物释放后的载体能识别变异细胞；药物稳定性好；药物释放后的载体高分子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体高分子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体高分子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体高分子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体外或水解后被人体吸收，因此副作用小。

外或水解后被人体吸收，因此副作用小外或水解后被人体吸收，因此副作用小外或水解后被人体吸收，因此副作用小有机高分子类功能材料课件2 2 低分子药物与高分子的结合方式低分子药物与高分子的结合方式 林斯道夫林斯道夫林斯道夫林斯道夫(Ringsdorf)(Ringsdorf)等提出，高分子载体药物应等提出，高分子载体药物应等提出，高分子载体药物应等提出，高分子载体药物应具有下图那样的模型高分子载体药物中应包含四类具有下图那样的模型高分子载体药物中应包含四类具有下图那样的模型高分子载体药物中应包含四类具有下图那样的模型高分子载体药物中应包含四类基团：药理活性基团、连接基团、输送用基团和使整基团：药理活性基团、连接基团、输送用基团和使整基团：药理活性基团、连接基团、输送用基团和使整基团：药理活性基团、连接基团、输送用基团和使整个高分子能溶解的基团个高分子能溶解的基团个高分子能溶解的基团个高分子能溶解的基团 上述四类基团可通过共上述四类基团可通过共上述四类基团可通过共上述四类基团可通过共聚反应、嵌段反应、接枝聚反应、嵌段反应、接枝聚反应、嵌段反应、接枝聚反应、嵌段反应、接枝反应以及高分子化合物反反应以及高分子化合物反反应以及高分子化合物反反应以及高分子化合物反应等方法结合到聚合物主应等方法结合到聚合物主应等方法结合到聚合物主应等方法结合到聚合物主链上。

链上有机高分子类功能材料课件4.7.4 .4 药理活性高分子药物药理活性高分子药物药理活性高分子药物的特点药理活性高分子药物的特点 药理活性高分子药物是真正意义上的高分子药物药理活性高分子药物是真正意义上的高分子药物药理活性高分子药物是真正意义上的高分子药物药理活性高分子药物是真正意义上的高分子药物它们与高分子载体药物不同，后者高分子链主要起骨它们与高分子载体药物不同，后者高分子链主要起骨它们与高分子载体药物不同，后者高分子链主要起骨它们与高分子载体药物不同，后者高分子链主要起骨架和载体作用，真正起疗效作用的还是低分子药物基架和载体作用，真正起疗效作用的还是低分子药物基架和载体作用，真正起疗效作用的还是低分子药物基架和载体作用，真正起疗效作用的还是低分子药物基团而药理活性高分子则不同，它们本身具有与人体团而药理活性高分子则不同，它们本身具有与人体团而药理活性高分子则不同，它们本身具有与人体团而药理活性高分子则不同，它们本身具有与人体生理组织作用的物理、化学性质，从而能克服肌体的生理组织作用的物理、化学性质，从而能克服肌体的生理组织作用的物理、化学性质，从而能克服肌体的生理组织作用的物理、化学性质，从而能克服肌体的功能障碍，治愈人体组织的病变。

功能障碍，治愈人体组织的病变功能障碍，治愈人体组织的病变功能障碍，治愈人体组织的病变有机高分子类功能材料课件4.7.5 .5 药物微胶囊药物微胶囊1 1 微胶囊和药物微胶囊的基本概念微胶囊和药物微胶囊的基本概念 所谓微胶囊，是指以高分子膜为外壳、在其中所谓微胶囊，是指以高分子膜为外壳、在其中所谓微胶囊，是指以高分子膜为外壳、在其中所谓微胶囊，是指以高分子膜为外壳、在其中包有被保护或被密封的物质的微小包覆物世界上包有被保护或被密封的物质的微小包覆物世界上包有被保护或被密封的物质的微小包覆物世界上包有被保护或被密封的物质的微小包覆物世界上第一个微胶囊专利也就是鱼肝油微胶囊第一个微胶囊专利也就是鱼肝油微胶囊第一个微胶囊专利也就是鱼肝油微胶囊第一个微胶囊专利也就是鱼肝油微胶囊 微胶囊颗粒的尺寸范围在零点几微米至几千微微胶囊颗粒的尺寸范围在零点几微米至几千微微胶囊颗粒的尺寸范围在零点几微米至几千微微胶囊颗粒的尺寸范围在零点几微米至几千微米之间，一般为米之间，一般为米之间，一般为米之间，一般为5—2005—200μ μmm微胶囊内被包裹的物质。

微胶囊内被包裹的物质微胶囊内被包裹的物质微胶囊内被包裹的物质通常称为芯通常称为芯通常称为芯通常称为芯(core)(core)、核、核、核、核(nucleus)(nucleus)、或填充物、或填充物、或填充物、或填充物(fill)(fill)，外壁称为皮，外壁称为皮，外壁称为皮，外壁称为皮(skin)(skin)、壳、壳、壳、壳(shell)(shell)或保护膜或保护膜或保护膜或保护膜(protective foil)(protective foil)微胶囊中所包裹的物质，可以是微胶囊中所包裹的物质，可以是微胶囊中所包裹的物质，可以是微胶囊中所包裹的物质，可以是液体、固体粉末，也可以是气体液体、固体粉末，也可以是气体液体、固体粉末，也可以是气体液体、固体粉末，也可以是气体有机高分子类功能材料课件 由于应用目的和制造工艺的不同，微胶囊的大小、由于应用目的和制造工艺的不同，微胶囊的大小、由于应用目的和制造工艺的不同，微胶囊的大小、由于应用目的和制造工艺的不同，微胶囊的大小、形状可有很大变化，其包裹形式也有多种常见的有形状可有很大变化，其包裹形式也有多种常见的有形状可有很大变化，其包裹形式也有多种。

常见的有形状可有很大变化，其包裹形式也有多种常见的有以下几种类型以下几种类型以下几种类型以下几种类型有机高分子类功能材料课件★★★★ 微胶囊在工农业生产、日常生活中有十分广泛的微胶囊在工农业生产、日常生活中有十分广泛的微胶囊在工农业生产、日常生活中有十分广泛的微胶囊在工农业生产、日常生活中有十分广泛的用途例如，用途例如，用途例如，用途例如，将无色染料包在微胶囊内，然后涂布在将无色染料包在微胶囊内，然后涂布在将无色染料包在微胶囊内，然后涂布在将无色染料包在微胶囊内，然后涂布在酸性底基的纸上书写时，压力将微胶囊压破无色酸性底基的纸上书写时，压力将微胶囊压破无色酸性底基的纸上书写时，压力将微胶囊压破无色酸性底基的纸上书写时，压力将微胶囊压破无色染料遇酸而显色这就是无碳复写纸的工作原理染料遇酸而显色这就是无碳复写纸的工作原理染料遇酸而显色这就是无碳复写纸的工作原理染料遇酸而显色这就是无碳复写纸的工作原理将将将将环氧树脂的固化剂微波囊化混于环氧树脂中，可构成环氧树脂的固化剂微波囊化混于环氧树脂中，可构成环氧树脂的固化剂微波囊化混于环氧树脂中，可构成环氧树脂的固化剂微波囊化混于环氧树脂中，可构成单组分环氧树脂粘合剂。

粘合时，在外压作用下，微单组分环氧树脂粘合剂粘合时，在外压作用下，微单组分环氧树脂粘合剂粘合时，在外压作用下，微单组分环氧树脂粘合剂粘合时，在外压作用下，微胶囊外壳破裂，固化剂与环氧树脂相接触而固化胶囊外壳破裂，固化剂与环氧树脂相接触而固化胶囊外壳破裂，固化剂与环氧树脂相接触而固化胶囊外壳破裂，固化剂与环氧树脂相接触而固化把把把把香料、驱蚊剂等的微胶囊混入内墙涂料中，依靠微胶香料、驱蚊剂等的微胶囊混入内墙涂料中，依靠微胶香料、驱蚊剂等的微胶囊混入内墙涂料中，依靠微胶香料、驱蚊剂等的微胶囊混入内墙涂料中，依靠微胶囊外壳聚合物的渗透作用将香料、驱蚊剂逐渐释放出囊外壳聚合物的渗透作用将香料、驱蚊剂逐渐释放出囊外壳聚合物的渗透作用将香料、驱蚊剂逐渐释放出囊外壳聚合物的渗透作用将香料、驱蚊剂逐渐释放出来，成为具有长效芳香、驱蚊作用的涂料来，成为具有长效芳香、驱蚊作用的涂料来，成为具有长效芳香、驱蚊作用的涂料来，成为具有长效芳香、驱蚊作用的涂料把农药、把农药、把农药、把农药、化肥微胶囊化则可得长效缓释农药、化肥化肥微胶囊化则可得长效缓释农药、化肥化肥微胶囊化则可得长效缓释农药、化肥化肥微胶囊化则可得长效缓释农药、化肥。

药物的微药物的微药物的微药物的微胶囊化，也是微胶囊技术的一个重要应用领域胶囊化，也是微胶囊技术的一个重要应用领域胶囊化，也是微胶囊技术的一个重要应用领域胶囊化，也是微胶囊技术的一个重要应用领域有机高分子类功能材料课件 药物的微胶囊化，就是将细微的药物颗粒用高分药物的微胶囊化，就是将细微的药物颗粒用高分药物的微胶囊化，就是将细微的药物颗粒用高分药物的微胶囊化，就是将细微的药物颗粒用高分子膜保护起来形成的微小胶囊物它是一种复合物，子膜保护起来形成的微小胶囊物它是一种复合物，子膜保护起来形成的微小胶囊物它是一种复合物，子膜保护起来形成的微小胶囊物它是一种复合物，真正起药理作用的仍是低分子药物真正起药理作用的仍是低分子药物真正起药理作用的仍是低分子药物真正起药理作用的仍是低分子药物 药物微胶囊的优点：避免了药物与人体的直接接触，药物微胶囊的优点：避免了药物与人体的直接接触，药物微胶囊的优点：避免了药物与人体的直接接触，药物微胶囊的优点：避免了药物与人体的直接接触，药物只有通过对聚合物壁的渗透或聚合物膜在人体内药物只有通过对聚合物壁的渗透或聚合物膜在人体内药物只有通过对聚合物壁的渗透或聚合物膜在人体内药物只有通过对聚合物壁的渗透或聚合物膜在人体内被浸蚀、溶解后才能逐渐释放出来。

因此能够延缓、被浸蚀、溶解后才能逐渐释放出来因此能够延缓、被浸蚀、溶解后才能逐渐释放出来因此能够延缓、被浸蚀、溶解后才能逐渐释放出来因此能够延缓、控制药物释放速度，掩蔽药物的刺激性、毒性、苦味控制药物释放速度，掩蔽药物的刺激性、毒性、苦味控制药物释放速度，掩蔽药物的刺激性、毒性、苦味控制药物释放速度，掩蔽药物的刺激性、毒性、苦味等不良性质，提高药物的疗效此外，经微胶囊化的等不良性质，提高药物的疗效此外，经微胶囊化的等不良性质，提高药物的疗效此外，经微胶囊化的等不良性质，提高药物的疗效此外，经微胶囊化的药物，与空气隔绝，能有效防止药物贮存过程中的氧药物，与空气隔绝，能有效防止药物贮存过程中的氧药物，与空气隔绝，能有效防止药物贮存过程中的氧药物，与空气隔绝，能有效防止药物贮存过程中的氧化、吸潮、变色等不良反应，增加贮存稳定性化、吸潮、变色等不良反应，增加贮存稳定性化、吸潮、变色等不良反应，增加贮存稳定性化、吸潮、变色等不良反应，增加贮存稳定性 ★★★★有机高分子类功能材料课件用作药物微胶囊膜的高分子材料用作药物微胶囊膜的高分子材料 可用作微胶囊膜的材料很多，有无机材料，也有可用作微胶囊膜的材料很多，有无机材料，也有可用作微胶囊膜的材料很多，有无机材料，也有可用作微胶囊膜的材料很多，有无机材料，也有有机材料，而应用最普遍的是高分子材料。

从理论上有机材料，而应用最普遍的是高分子材料从理论上有机材料，而应用最普遍的是高分子材料从理论上有机材料，而应用最普遍的是高分子材料从理论上讲，任何可成膜的高分子材料都可用于制备微胶囊讲，任何可成膜的高分子材料都可用于制备微胶囊讲，任何可成膜的高分子材料都可用于制备微胶囊讲，任何可成膜的高分子材料都可用于制备微胶囊但在实际应用时，要考虑芯材的物理、化学性质，如但在实际应用时，要考虑芯材的物理、化学性质，如但在实际应用时，要考虑芯材的物理、化学性质，如但在实际应用时，要考虑芯材的物理、化学性质，如溶解性、亲油亲水性等，因此真正能用作微胶囊膜的溶解性、亲油亲水性等，因此真正能用作微胶囊膜的溶解性、亲油亲水性等，因此真正能用作微胶囊膜的溶解性、亲油亲水性等，因此真正能用作微胶囊膜的高分子材料并不是很多高分子材料并不是很多高分子材料并不是很多高分子材料并不是很多 目前已实际应用的高分子材料中，天然的高聚物有目前已实际应用的高分子材料中，天然的高聚物有目前已实际应用的高分子材料中，天然的高聚物有目前已实际应用的高分子材料中，天然的高聚物有骨胶、明胶、阿拉伯树胶、琼脂、海藻酸钠、鹿角菜骨胶、明胶、阿拉伯树胶、琼脂、海藻酸钠、鹿角菜骨胶、明胶、阿拉伯树胶、琼脂、海藻酸钠、鹿角菜骨胶、明胶、阿拉伯树胶、琼脂、海藻酸钠、鹿角菜胶、葡聚糖硫酸盐等。

半合成的高聚物有乙基纤维素、胶、葡聚糖硫酸盐等半合成的高聚物有乙基纤维素、胶、葡聚糖硫酸盐等半合成的高聚物有乙基纤维素、胶、葡聚糖硫酸盐等半合成的高聚物有乙基纤维素、硝基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸纤维素等应用较硝基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸纤维素等应用较硝基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸纤维素等应用较硝基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸纤维素等应用较多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳酸、乳酸与氨基多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳酸、乳酸与氨基多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳酸、乳酸与氨基多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳酸、乳酸与氨基酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸——β β ——羟羟羟羟乙酯的共聚物等乙酯的共聚物等乙酯的共聚物等乙酯的共聚物等有机高分子类功能材料课件★ ★ ★ ★ 作为药物微胶囊的包裹材料，一般应满足以作为药物微胶囊的包裹材料，一般应满足以作为药物微胶囊的包裹材料，一般应满足以作为药物微胶囊的包裹材料，一般应满足以下几个条件：下几个条件：下几个条件：下几个条件： (1) (1) 无毒；无毒；无毒；无毒； (2) (2) 不会致癌，不会引起人体组织的病变；不会致癌，不会引起人体组织的病变；不会致癌，不会引起人体组织的病变；不会致癌，不会引起人体组织的病变； (3) (3) 不会与药物发生化学反应，而改变药物酌性质；不会与药物发生化学反应，而改变药物酌性质；不会与药物发生化学反应，而改变药物酌性质；不会与药物发生化学反应，而改变药物酌性质； (4) (4) 能使药物渗透，或能在人体中溶解或水解．使能使药物渗透，或能在人体中溶解或水解．使能使药物渗透，或能在人体中溶解或水解．使能使药物渗透，或能在人体中溶解或水解．使药物能以一定方式释放出来。

药物能以一定方式释放出来药物能以一定方式释放出来药物能以一定方式释放出来有机高分子类功能材料课件3 3 药物微胶囊的制备方法药物微胶囊的制备方法 (1)(1)化学方法化学方法化学方法化学方法 包括界面聚合法、原位聚合法、聚合包括界面聚合法、原位聚合法、聚合包括界面聚合法、原位聚合法、聚合包括界面聚合法、原位聚合法、聚合物快速不溶解法等物快速不溶解法等物快速不溶解法等物快速不溶解法等 (2)(2)物理化学方法物理化学方法物理化学方法物理化学方法 包括水溶液中相分离法、有机溶包括水溶液中相分离法、有机溶包括水溶液中相分离法、有机溶包括水溶液中相分离法、有机溶剂中相分离法、溶液中干燥法、溶液蒸发法、粉末床剂中相分离法、溶液中干燥法、溶液蒸发法、粉末床剂中相分离法、溶液中干燥法、溶液蒸发法、粉末床剂中相分离法、溶液中干燥法、溶液蒸发法、粉末床法等 (3)(3)物理方法物理方法物理方法物理方法 空气悬浮涂层法、喷雾干燥法、真空空气悬浮涂层法、喷雾干燥法、真空空气悬浮涂层法、喷雾干燥法、真空空气悬浮涂层法、喷雾干燥法、真空喷涂法、静电气溶胶法、多孔离心法等。

喷涂法、静电气溶胶法、多孔离心法等喷涂法、静电气溶胶法、多孔离心法等喷涂法、静电气溶胶法、多孔离心法等 其中物理方法需要较复杂的设备，投资较大，因而其中物理方法需要较复杂的设备，投资较大，因而其中物理方法需要较复杂的设备，投资较大，因而其中物理方法需要较复杂的设备，投资较大，因而化学方法和物理化学方法应用较多化学方法和物理化学方法应用较多化学方法和物理化学方法应用较多化学方法和物理化学方法应用较多有机高分子类功能材料课件4 4 药物微胶囊的应用药物微胶囊的应用 聚乳酸是一种性能优异的医用高分子材料，无毒，聚乳酸是一种性能优异的医用高分子材料，无毒，聚乳酸是一种性能优异的医用高分子材料，无毒，聚乳酸是一种性能优异的医用高分子材料，无毒，无炎症和过敏反应，在体内降解成无毒的乳酸，并进无炎症和过敏反应，在体内降解成无毒的乳酸，并进无炎症和过敏反应，在体内降解成无毒的乳酸，并进无炎症和过敏反应，在体内降解成无毒的乳酸，并进一步代谢成二氧化碳和水一步代谢成二氧化碳和水一步代谢成二氧化碳和水一步代谢成二氧化碳和水 聚乳酸在动物体内约四星期后开始降解。

用聚乳酸聚乳酸在动物体内约四星期后开始降解用聚乳酸聚乳酸在动物体内约四星期后开始降解用聚乳酸聚乳酸在动物体内约四星期后开始降解用聚乳酸作微胶囊膜材料包埋抗癌药物丝裂霉素作微胶囊膜材料包埋抗癌药物丝裂霉素作微胶囊膜材料包埋抗癌药物丝裂霉素作微胶囊膜材料包埋抗癌药物丝裂霉素C C，以患肉瘤，以患肉瘤，以患肉瘤，以患肉瘤和乳腺癌的老鼠为试验对象，一次抗药量为和乳腺癌的老鼠为试验对象，一次抗药量为和乳腺癌的老鼠为试验对象，一次抗药量为和乳腺癌的老鼠为试验对象，一次抗药量为20mg20mg／／／／kgkg体重，十天投药一次结果癌细胞抑制率达体重，十天投药一次结果癌细胞抑制率达体重，十天投药一次结果癌细胞抑制率达体重，十天投药一次结果癌细胞抑制率达8585％，％，％，％，而未采用微胶囊型药物供药的，而未采用微胶囊型药物供药的，而未采用微胶囊型药物供药的，而未采用微胶囊型药物供药的，7575％死亡可见微胶％死亡可见微胶％死亡可见微胶％死亡可见微胶囊药物的缓释性使毒性降低，疗效增加囊药物的缓释性使毒性降低，疗效增加囊药物的缓释性使毒性降低，疗效增加囊药物的缓释性使毒性降低，疗效增加有机高分子类功能材料课件再如：再如：再如：再如： 微胶囊技术在固定化酶制备中有明显的优越微胶囊技术在固定化酶制备中有明显的优越微胶囊技术在固定化酶制备中有明显的优越微胶囊技术在固定化酶制备中有明显的优越性。

过去，酶固定化的技术是将酶包裹于冻胶中，或性过去，酶固定化的技术是将酶包裹于冻胶中，或性过去，酶固定化的技术是将酶包裹于冻胶中，或性过去，酶固定化的技术是将酶包裹于冻胶中，或通过酶上的活性基团通过酶上的活性基团通过酶上的活性基团通过酶上的活性基团( (如羟基、胺基等如羟基、胺基等如羟基、胺基等如羟基、胺基等) )，以共价键的，以共价键的，以共价键的，以共价键的形式与载体连接但这些方法都会在一定程度上降低形式与载体连接但这些方法都会在一定程度上降低形式与载体连接但这些方法都会在一定程度上降低形式与载体连接但这些方法都会在一定程度上降低甚至失去酶的活性，而采用微胶囊技术后，由于酶包甚至失去酶的活性，而采用微胶囊技术后，由于酶包甚至失去酶的活性，而采用微胶囊技术后，由于酶包甚至失去酶的活性，而采用微胶囊技术后，由于酶包埋在微胶囊中，活性不会发生任何变化，使效力大大埋在微胶囊中，活性不会发生任何变化，使效力大大埋在微胶囊中，活性不会发生任何变化，使效力大大埋在微胶囊中，活性不会发生任何变化，使效力大大提高有机高分子类功能材料课件掌握掌握•1 1 高吸水性树脂的结构与吸水性机理高吸水性树脂的结构与吸水性机理高吸水性树脂的结构与吸水性机理高吸水性树脂的结构与吸水性机理• •2 2 2 2 什么是感光性高分子，包括哪些什么是感光性高分子，包括哪些什么是感光性高分子，包括哪些什么是感光性高分子，包括哪些• •3 3 3 3 对医用高分子材料的基本要求对医用高分子材料的基本要求对医用高分子材料的基本要求对医用高分子材料的基本要求• •4 4 4 4 药用高分子应具备的基本性能药用高分子应具备的基本性能药用高分子应具备的基本性能药用高分子应具备的基本性能有机高分子类功能材料课件。