生物質(zhì)高分子材料與技術(shù)

化學(xué)工程學(xué)院

徐徐生物質(zhì)高分子材料與技術(shù)第一章緒論1.1天然高分子來(lái)源

天然高分子是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)人工合成，天然存在于動(dòng)植物和微生物體內(nèi)的大分子有機(jī)化合物。天然高分子都是處在一個(gè)完整而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某肿芋w系內(nèi)，一般是多種天然高分子以高度有序的結(jié)構(gòu)排列起來(lái)。天然高分子作為可再生、可持續(xù)發(fā)展的資源，在能源問(wèn)題日益緊迫的今天，開(kāi)始表現(xiàn)出越來(lái)越重要的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。人類(lèi)對(duì)天然高分子的利用始終伴隨著人類(lèi)的進(jìn)化與發(fā)展。與人的社會(huì)生產(chǎn)和生活密不可分。NaturalPolymersNaturalpolymersarepolymersproducedbylivingorganisms.AdvantageoftheNaturalPolymers價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛，在自然界動(dòng)植物中廣泛存在。綠色、清潔、具有可生物降解性和可再生性，農(nóng)作物二氧化碳水陽(yáng)光農(nóng)產(chǎn)品天然高分子提取可降解制品堆肥DisadvantageoftheNaturalPolymers一般的天然高分子加工性能都很差，難以通過(guò)常用塑料的加工方法成型；力學(xué)性能、耐環(huán)境性能等存在缺陷，應(yīng)用范圍較窄；因此為了拓展天然高分子的應(yīng)用范圍、提高其使用性能，研究者們開(kāi)始致力于天然高分子的改性研究，并已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。1.2天然高分子種類(lèi)多聚糖類(lèi)淀粉、纖維素、木質(zhì)素、甲殼素、多聚肽類(lèi)蛋白質(zhì)、酶、激素、蠶絲。遺傳信息物質(zhì)DNA、RNA動(dòng)植物分泌物生漆、天然橡膠、蟲(chóng)膠。1.2.1多聚糖類(lèi)糖類(lèi)通稱(chēng)為碳水化合物，分為單糖、低聚糖和多聚糖三大類(lèi)。單糖是最簡(jiǎn)單的碳水化合物，如葡萄糖、果糖、木糖等。低聚糖是由二個(gè)至十個(gè)單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的化合物。多糖是由十個(gè)以上的單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的碳水化合物。自然界存在著大量的多糖類(lèi)高分子纖維素殼聚糖淀粉ConformationofPolysaccharideOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHα-D-Glucoseβ-D-GlucoseStarch(helix)Cellulose(sheet)OOHOOHOHOOHOOHHOOOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOHOOHOHOHOα-D-GlucoseDextran(coil)OHOHOOOOOHOHOOHH（1）淀粉Starch淀粉是自然界中產(chǎn)量?jī)H次于纖維素的碳水化合物，是由D-葡萄糖通過(guò)α-糖苷鍵組成的多聚糖。未經(jīng)改性處理的淀粉稱(chēng)為原淀粉，呈顆粒結(jié)構(gòu)有一定大小和形狀，水分含量高，蛋白質(zhì)少的淀粉顆粒較大。淀粉顆粒具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶結(jié)構(gòu)占顆粒體積25%~50%。OOHOOHOHOOHOOHHOO淀粉（starch）是植物體中貯存的養(yǎng)分，貯存在種子、水果、塊莖、根莖中，各類(lèi)農(nóng)作物中的淀粉含量都較高，大米中含淀粉62~86％，麥子中含淀粉57~75％，玉米中含淀粉65~72％，馬鈴薯中則含淀粉12~14％，是我們飲食中碳水化合物的主要來(lái)源。SourceoftheStarch淀粉Topologyofstarch（2）纖維素Cellulose纖維素是自然界中存在量最大的天然高分子化合物。纖維素由很多D-吡喃葡萄糖單元以β(1-4)苷鍵連接而成。纖維素是高等植物細(xì)胞壁的主要成分，主要來(lái)源為木材等。纖維素具有一定的結(jié)晶性；纖維素的分子間存在非常強(qiáng)烈的氫鍵，使得其具有更高度的結(jié)構(gòu)有序性，耐化學(xué)腐蝕性和耐溶劑性。SourceoftheCellulose棉花：是棉屬植物種子的表皮毛，是自然界純度最高的纖維。木材：是自然界中纖維素最主要的來(lái)源。草類(lèi)：包括禾本科和竹科等植物的莖。（3）殼聚糖Chitosan殼聚糖的化學(xué)名稱(chēng)為：β-(1,4)-聚-2-胺基-D-葡萄糖。殼聚糖具有較強(qiáng)的剛性結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈的分子間氫鍵作用，具有穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)因此具有較好的耐溶劑性和耐化學(xué)腐蝕性。殼聚糖分子結(jié)構(gòu)單元中含有氨基，因此具有較好的生理活性和吸附性。清洗，去除無(wú)機(jī)鹽和蛋白質(zhì)漂白、晾干hydrolysis蝦蟹殼ChitinChitosanChitin:x<<y;Chitosan:x>y1.2.2多聚肽類(lèi)

（1）蛋白質(zhì)Protein蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S等元素組成，特種蛋白質(zhì)還含有銅、鐵、磷、鉑、鋅、碘等元素。組成蛋白質(zhì)的單體為氨基酸，蛋白質(zhì)水解得到各種α-氨基酸的混合物。僅有大約20種氨基酸是維持生命存在所必不可少的。在這20種氨基酸中，有11種可以在人體中合成，其余9種從食物中獲得。不同的組合方式使蛋白質(zhì)具有眾多不同的種類(lèi)，從而也具有不同的性能。蛋白質(zhì)是由天然產(chǎn)生的不同種類(lèi)的L-α-氨基酸以酰胺鍵(—CO—NH—)結(jié)合生成的共聚物，這些酰胺鍵也被稱(chēng)為肽鍵(peptideIinkages)。ClassificationoftheProtein功能實(shí)例描述結(jié)構(gòu)蛋白膠原蛋白結(jié)締組織，包括：骨、軟骨、肌腱、血管角蛋白覆蓋保護(hù)組織：毛發(fā)、蹄、爪、羽毛、喙、指甲調(diào)控蛋白酶胰凝乳蛋白酶與消化行為有關(guān)，分解由胰腺分泌的多肽溶菌酶與消化行為有關(guān)，在許多天然產(chǎn)物如蛋清中存在，分解多糖。荷爾蒙緩激肽調(diào)控血壓；存在于血漿中胰島素維持葡萄糖的正常新陳代謝轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白血紅蛋白負(fù)責(zé)肺部到細(xì)胞的氧氣運(yùn)輸；細(xì)胞中廢二氧化碳的排除；存在于血紅細(xì)胞中肌血蛋白負(fù)責(zé)結(jié)合并存儲(chǔ)從血紅蛋白中獲得的氧氣。存在于肌肉組織中StructureoftheProtein多肽鏈中氨基酸特征序列稱(chēng)為一級(jí)結(jié)構(gòu)（primarystructure）。鏈結(jié)構(gòu)單元之間的分子內(nèi)和分子間作用力（如氫鍵）使蛋白質(zhì)分子鏈段產(chǎn)生了特殊的固定的空間構(gòu)像，也就是蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（secondarystructure）。三級(jí)結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）是指蛋白質(zhì)分子處于它的天然折疊狀態(tài)的三維構(gòu)象。具有二條或二條以上獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，其多肽鏈間通過(guò)次級(jí)鍵相互組合而形成的空間結(jié)構(gòu)稱(chēng)為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)（quarternarystructure）。Secondarystructure蛋白質(zhì)多肽鏈的二級(jí)結(jié)構(gòu)描述其構(gòu)象或形狀，主要有兩種形式：α-螺旋結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子的肽鏈不是伸直展開(kāi)的，而是盤(pán)繞曲折成為螺旋形。β-片層結(jié)構(gòu)：也稱(chēng)折疊結(jié)構(gòu)，由相鄰兩條肽鏈或一條肽鏈內(nèi)兩個(gè)氨基酸殘基間的碳基和亞氨基形成氫鍵所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。對(duì)于螺旋結(jié)構(gòu)，氫鍵存在于單個(gè)分子鏈中，而對(duì)于折疊結(jié)構(gòu)氫鍵存在于相鄰的鏈間。TertiaryStructureoftheProtein纖維狀蛋白（Fibrousprotein）是一種長(zhǎng)形、呈絲狀的蛋白質(zhì)粒子，僅存在于動(dòng)物體內(nèi)。球狀蛋白質(zhì)（Globularprotein）一般呈球狀，結(jié)構(gòu)緊密，溶于水。膜蛋白（Membraneprotein）是指能夠結(jié)合到細(xì)胞的膜上的蛋白質(zhì)的總稱(chēng)。而細(xì)胞中一半以上的蛋白質(zhì)可以與膜以不同形式結(jié)合。三級(jí)結(jié)構(gòu)是在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)繞，折疊形成的。三級(jí)結(jié)構(gòu)主要是靠氨基酸側(cè)鏈之間的疏水相互作用，氫鍵，范德華力和靜電作用維持的。

纖維狀蛋白質(zhì)Fibrousprotein纖維狀蛋白質(zhì)分子的形狀為線(xiàn)形。按構(gòu)象分為三類(lèi):α-螺旋結(jié)構(gòu)，如羊毛角蛋白、肌蛋白、血纖維蛋白、膠原蛋白；β-片層結(jié)構(gòu)，如羽毛中的p-角蛋白、蠶絲中的絲心蛋白(silkfibroin)；無(wú)規(guī)線(xiàn)團(tuán)，如花生蛋白、酪蛋白和卵蛋白。這類(lèi)蛋白質(zhì)可一應(yīng)用到食品、化妝品、服裝以及環(huán)境友好材料中。多肽鏈蛋白質(zhì)Globularprotein多肽鏈自身扭曲折疊成特有的球形，如肌紅蛋白、血紅蛋白、酶等，都是球狀蛋白質(zhì)。這類(lèi)蛋白質(zhì)具有較高的生理活性，因此常被應(yīng)用于藥物、保健品中。（2）酶EnzymeEnzymesareproteinsthatcatalyze(i.e.,increasetheratesof)chemicalreactions.Inenzymaticreactions,themoleculesatthebeginningoftheprocessarecalledsubstrates,andtheenzymeconvertsthemintodifferentmolecules,calledtheproducts.LockandKeymodel鎖鑰模式

Induced-fitmodel誘導(dǎo)契合模式

HumanglyoxalaseEnzyme高效性：酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快；專(zhuān)一性：一種酶只能催化一種或一類(lèi)底物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽；多樣性：酶的種類(lèi)很多，大約有4000多種；溫和性：是指酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進(jìn)行的?；钚钥烧{(diào)節(jié)性：包括抑制劑和激活劑調(diào)節(jié)、反饋抑制調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等。易變性：由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會(huì)被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞。多聚糖Glycodidase、糖基轉(zhuǎn)移酶、磷酸化酶、纖維素酶、CGTase多聚肽二肽酰轉(zhuǎn)移酶（組織蛋白酶

C）、木瓜蛋白酶、α-胰凝乳蛋白酶、BPN（枯草桿菌蛋白酶）聚酯、

聚酰胺聚碳酸酯脂肪酶、蛋白酶、解聚酶芳香族聚合物山葵過(guò)氧化物酶（HRP）大豆過(guò)氧化物酶（SBP）ApplicationofProtein1.2.3遺傳信息物質(zhì)

（1）核酸Nucleicacid核酸（nucleicacid）是由許多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物，為生命的最基本物質(zhì)之一存在于所有生命細(xì)胞的細(xì)胞核中，其作用是合成特殊蛋白及遺傳信息傳遞。根據(jù)化學(xué)組成不同，核酸可分為核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）和脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）。DNA是儲(chǔ)存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，RNA在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中起著重要作用。OPHOOHOH磷酸OHOH2CHHOHHHHOHOHOH2CHHOHHOHHOH核糖脫氧核糖NNH2NNNHNONNNHHH2NNNH2NHONNH2NHOCH3NNHOCH3OHNNHOOH腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤胞嘧啶5-甲基胞嘧啶胸腺嘧啶脲嘧啶NucleicacidOPHOOHOOH2CHHOHHOHHNNH2NONNH2NOHOH2CHHOHHOHHOHHOOPHOOHOHOPHOOOOH2CHHHOHHBaseOPHOOOOH2CHHOHHOHHBasen磷酸核糖堿核苷酸核糖核酸(RNA)堿基BasepairOPOOHOOH2CNONNHNNHHOPOHOOOCH2NNNOOPOHOOOCH2HHOPOOHOOH2CNNNNNNNOCH3OHH腺嘌呤胸腺嘧啶鳥(niǎo)嘌呤胞嘧啶H堿基總是成對(duì)出現(xiàn)，稱(chēng)為堿基對(duì)（basepair），是一對(duì)相互匹配的堿基通過(guò)多重氫鍵連接起來(lái)。由于氫鍵作用的方向性，使得堿基對(duì)之間存在高度的選擇性，即A只能與T或U（存在于RNA中）而G只能與C形成多重氫鍵。DNADoubleHelixDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，戊糖和磷酸二酯組成的高分子主鏈圍繞著一個(gè)螺旋軸形成右手螺旋，堿基作為側(cè)基位于螺旋內(nèi)部，主鏈位于外部，堿基平面與螺旋軸垂直，堿基對(duì)之間的氫鍵把兩條DNA鏈維系在一起。DNA最重要的三級(jí)結(jié)構(gòu)是超螺旋結(jié)構(gòu)。超螺旋是在扭曲之后再進(jìn)行扭曲，或者是在螺旋狀的DNA上進(jìn)一步扭曲形成的結(jié)構(gòu)。DNA1.3應(yīng)用前景第二章天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)2.1纖維素

纖維素是植物纖維的主要組分之一，廣泛存在于自然界中，藥用纖維素的主要原料來(lái)自棉纖維，少數(shù)來(lái)自木材。棉纖維含纖維素91%以上，木材含纖維素較低，約在40%以上。棉纖維附著在棉籽表面，長(zhǎng)度較短的纖維稱(chēng)為棉絨，先摘下的上等棉絨一般用來(lái)制造棉絮，二次或三次摘下的棉絨一般供化學(xué)工業(yè)加工生產(chǎn)纖維素酯與醚。纖維素分子為長(zhǎng)鏈線(xiàn)型高分子化合物，它的結(jié)構(gòu)單元是吡喃環(huán)D-葡萄糖，每個(gè)纖維素大分子是由n(M/162)個(gè)葡萄糖互以β-1，4苷鍵構(gòu)成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性2.1.1纖維素性質(zhì)纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性纖維素大分子的每個(gè)葡萄糖單元中有3個(gè)醇羥基，其中2個(gè)為仲醇羥基，另一個(gè)為伯醇羥基，纖維素的氧化、酯化、醚化、分子間形成氫鍵、吸水、溶脹以及接枝共聚等都與纖維素分子中存在大量羥基有關(guān)，這些羥基酯化能力不同，以伯羥基的反應(yīng)速度最快。纖維素分子的兩個(gè)末端葡萄糖單元性質(zhì)不同，一個(gè)末端第4碳原子上多一個(gè)仲醇；另一末端葡萄糖單元中則在第1碳原子上多一個(gè)內(nèi)縮醛羥基，其上的氫原子甚易移位與氧環(huán)的氧結(jié)合，使環(huán)式結(jié)構(gòu)變?yōu)殚_(kāi)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，因此1位碳原子便變成醛基，顯醛基的反應(yīng)。纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性

纖維素大分子間和分子內(nèi)存在大量的羥基，符合氫鍵形成的條件，由于纖維素的分子鏈聚合度很大，如果其所有的烴基都被包含在氫鍵中，則分子間的氫鍵力非常之大，可能大大超過(guò)C-O-C的主價(jià)鍵力。一般來(lái)說(shuō)，纖維素中結(jié)晶區(qū)內(nèi)的羥基都已形成氫鍵，而在無(wú)定形區(qū)，則有少量沒(méi)有形成氫鍵的游離輕基，所以水分子可以進(jìn)入無(wú)定形區(qū)，與分子鏈上的游離輕基形成氫鍵，即在分子鏈間形成水橋，發(fā)生膨化作用。纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性纖維素結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)的羥基，基本上是以氫鍵形式存在，氫鍵的破裂和重新生成對(duì)纖維素的性質(zhì)有很大影響，而在許多情況下對(duì)其反應(yīng)能力也有影響，氫鍵破裂，生成游離羥基數(shù)量多，其吸濕性增加，市售粉狀纖維素在相對(duì)濕度為70%時(shí)，其平衡含水量在8%-12%。由X-射線(xiàn)衍射的研究表明，纖維素吸水后和再經(jīng)干燥，二者的X-射線(xiàn)衍射圖沒(méi)有改變，說(shuō)明結(jié)晶區(qū)沒(méi)有吸著水分子，水的吸著只發(fā)生在無(wú)定形區(qū)，結(jié)晶區(qū)的氫鍵并沒(méi)有破壞，鏈分子的有序排列也沒(méi)有改變，纖維素的吸水量是隨其無(wú)定形區(qū)所占的比例的增加而增加，實(shí)際上，經(jīng)堿處理過(guò)的纖維素的吸濕性比之天然纖維素為大。纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性纖維素吸水后，再干燥的失水量，與環(huán)境的相對(duì)濕度有關(guān)，纖維素在經(jīng)歷不同濕度的環(huán)境后，其平衡含水量的變化，存在滯后現(xiàn)象，見(jiàn)圖4-7，即吸附時(shí)的吸著量低于解吸時(shí)的吸著量。其理由是:干燥纖維素的吸附是發(fā)生在無(wú)定形區(qū)氫鍵被破壞的過(guò)程,由于受內(nèi)部應(yīng)力的阻力作用,部分氫鍵脫開(kāi)，但仍保留部分氫鍵，因而新游離出的羥基(吸著中心)相對(duì)于解吸來(lái)說(shuō)是較少的，當(dāng)吸濕平衡了的纖維素脫水產(chǎn)生收縮時(shí)，無(wú)定形區(qū)的羥基部分地重新形成氫鍵，但由于纖維素凝膠結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻力作用，被吸著的水不易揮發(fā)，氫鍵不可能完全復(fù)原，重新形成的氫鍵較少，即吸著中心較多，故而吸濕量也較多。纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性

纖維素的有限溶脹可分為結(jié)晶區(qū)間溶脹(液體只進(jìn)到結(jié)晶區(qū)間的無(wú)定形區(qū)，其X-射線(xiàn)衍射圖不發(fā)生變化)和結(jié)晶區(qū)內(nèi)溶脹(此時(shí)纖維素原來(lái)的X-射線(xiàn)衍射圖譜改變，而出現(xiàn)新的X-射線(xiàn)衍射圖譜)。水有一定的極性，能進(jìn)入纖維素的無(wú)定形區(qū)發(fā)生結(jié)晶區(qū)間的溶脹，稀堿液(1%-6%NaOH)的作用也類(lèi)似于水，但濃堿液(12.5%-19%NaOH)在20℃能與纖維素形成堿纖維素，具有穩(wěn)定的結(jié)晶格子，所以也只能發(fā)生有限溶脹。纖維素溶脹能力的大小取決于堿金屬離子水化度，堿金屬離子的水化度又隨離子半徑而變化，離子半徑越小，其水化度越大，如氫氧化鈉的溶脹能力大于氫氧化鉀；纖維素的溶脹是放熱反應(yīng)，溫度降低，溶脹作用增加；對(duì)同一種堿液并在同一溫度下，纖維素的溶脹隨其濃度而增加，至某一濃度，溶脹程度達(dá)最高值。纖維素的一些重要性質(zhì)1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性纖維素原料經(jīng)磨碎、壓碎或強(qiáng)烈壓縮時(shí)，纖維素可發(fā)生降解，結(jié)果聚合度下降，機(jī)械降解后的纖維素比氧化、水解或熱降解的纖維素具有更大的反應(yīng)能力。厚德明志篤學(xué)力行纖維素的一些重要性質(zhì)如下：1．化學(xué)反應(yīng)性2．氫鍵的作用3．吸濕性4．溶脹性5.機(jī)械降解特性6.可水解性纖維素大分子的背鍵對(duì)酸的穩(wěn)定性很低，在酸堿度、溫度適合的條件下，能產(chǎn)生水解降解，酸是催化劑，可降低貳鍵破裂的活化能，增加水解速度。纖維素對(duì)堿在一般情況下是比較穩(wěn)定的，但在高溫下，纖維素也產(chǎn)生堿性水解。纖維素有粉狀纖維素和微晶纖維素二種。（1）粉狀纖維素a.來(lái)源與制法粉狀纖維素(poweredcellulose)美國(guó)、英國(guó)、歐洲及日本藥典已收載，又稱(chēng)纖維素絮(celluloseflocs)。

其制法如下：將植物材料纖維漿，用17.5%NaOH(或24%KOH)溶液在20℃處理，不溶解的部分(稱(chēng)α-纖維素)中包括纖維漿中的纖維素與抗堿的半纖維素，用轉(zhuǎn)鼓式干燥器制成片狀，再經(jīng)機(jī)械粉碎即得。粉狀纖維素的聚合度約為500，分子量約為2.43×105，不含水素、揉酸和樹(shù)脂等雜質(zhì)。2.1.2纖維素種類(lèi)

b.性質(zhì)粉狀纖維素呈白色，無(wú)臭，無(wú)味，具有纖維素的通性，不同細(xì)度的粉末的流動(dòng)性和堆密度不一，國(guó)外有多種商品規(guī)格，其大小從35-300μm不等，或呈粒狀，在相對(duì)濕度為幻%時(shí)，平衡吸濕量大都在10%以下，特細(xì)的規(guī)格，吸濕量較大。粉狀纖維素具有一定的可壓性，最大壓緊壓力約為5OMpA。流動(dòng)性較差。

c.應(yīng)用

1．可用于片劑的稀釋劑，硬膠囊或散劑的填充劑。

2．在軟膠囊中可用于降低油性懸浮性?xún)?nèi)容物的穩(wěn)定劑，以減輕其沉降作用。也可作口服混懸劑的助懸劑。

3．用作片劑干性粘合劑的濃度為5%。-20%，崩解劑濃度為5%-15%，助流劑濃度為1%-2%，但不得用作注射劑或吸入劑輔料，因可致肉芽腫。在食品工業(yè)中可作為無(wú)熱量食品的添加劑。（2）微晶纖維素a.結(jié)構(gòu)與制法植物纖維是千百萬(wàn)微細(xì)纖維所組成，在高倍電子顯微鏡下可見(jiàn)微細(xì)纖維存在2種不同結(jié)構(gòu)區(qū)域，一是結(jié)晶區(qū)，另一是無(wú)定形區(qū)。微晶纖維素的聚合度約為220，分子量約為36000，其結(jié)構(gòu)式同纖維素，但其在水中的分散性、結(jié)晶度和純度等與機(jī)械纖維素不同。

微晶纖維素(MC)的制法如下：將由細(xì)纖維所制得的α-纖維素，用25ml鹽酸在1O5℃煮沸15min，去無(wú)定形部分，過(guò)濾，用水洗及氨水洗，余下的結(jié)晶部分，經(jīng)劇烈攪拌分散，噴霧干燥形成粉末。這種微晶纖維素廣泛用于固體制劑以改善粉體的性能。中國(guó)藥曲(2000年版)二部已收載，國(guó)外市場(chǎng)上稱(chēng)為Ph型微晶纖維素。

b.性質(zhì)微晶纖維素為高度多孔性顆粒或粉末，呈白色，無(wú)臭，無(wú)味。具有壓縮成型作用、粘合作用和崩解作用。

市售品不同粒度可以有不同的性質(zhì)，型號(hào)繁多。FMC公司(美國(guó))生產(chǎn)的商品Avicel有Ph和RC型之分。Ph型Avicel具有改善粉體壓縮成型性、流動(dòng)性的作用，且具有良好的混合性和吸附性。國(guó)外藥典收載的是PH型的產(chǎn)品。PH型Avicel有多種品種，其中PH-l01最常用，平均粒徑為50μm，PH-l02具有PH-l0l同樣的成形性、崩解性，由于平均粒徑增大為lμm，流動(dòng)性得到改善。AvicdPH還有一些新的型號(hào)，其對(duì)于片劑的成形性、崩解性都具有不同程度的提高。以下是AvicelPH-101的一些粉體學(xué)性質(zhì)：松密度為0.32g/cm3。實(shí)密度為0.45g/cm3。比表面積為1.18m2/g，熔點(diǎn)為260-270℃焦化。微晶纖維素具有潮解性，其含濕量一般很低，其在相對(duì)濕度為60%時(shí)，平衡吸濕量約為6%(W/W)，它不溶于稀酸、有機(jī)溶劑和油類(lèi)，但在稀堿液中少部分溶解，大部膨化。各國(guó)生產(chǎn)的微晶纖維素在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格上有一定的差異，如日本藥局方(13版)收載的微晶纖維素稱(chēng)crystallinecellulose，如將其混懸于水中，用勻化機(jī)(8000r/min)勻化，能保持混懸液在3h內(nèi)不分離，呈不透明乳膏劑，而市售的一般微晶纖維素在同樣情況下可分離出上清液及沉淀。c.應(yīng)用

1．微晶纖維素PH型廣泛用作口服片劑及膠囊劑的稀釋劑和吸附劑，常用濃度為20%-90%，適用于濕性制粒及直接壓片；用作崩解劑時(shí)的濃度為5%-15%，用作抗粘附劑的濃度為5%-20%，此外也可作為倍散的稀釋劑和丸劑的賦形劑。

2．微晶纖維素RC型作為膠體分散系主要用于干糖漿、混懸劑，有時(shí)也作為水包油乳劑和乳膏的穩(wěn)定劑。

3．近年來(lái)微晶纖維素又推出一些新型號(hào)如AvicelPH-300系列，具有快速崩解性、較好的流動(dòng)性、可減小片重差異等優(yōu)點(diǎn)；AviceKG-801可以提高片劑硬度、降低磨損性、少量添加適于在低壓力下壓片等優(yōu)點(diǎn)。

4．國(guó)外市場(chǎng)上近年來(lái)推出微晶纖維素球形顆粒，為具有高圓度和機(jī)械強(qiáng)度的球形細(xì)粒劑，可作為包衣型緩釋制劑、苦味掩蓋制劑的核芯，己廣泛用于緩釋微丸包衣。本品與蔗糖球形顆粒相比，顆粒之間的粘連作用較小，便于藥物包衣。ModificationoftheCellulose纖維素改性可以使之具有更好的溶解性和加工性。酯化無(wú)機(jī)酯包括碳酸酯、硝酸酯、磷酸酯等；有機(jī)酯包括醋酸酯、磺酸酯、氨基甲酸酯等。醚化羧甲基纖維素、羥烷基纖維素、甲基纖維素芳基和芳烷基纖維素等。接枝與交聯(lián)鹵化與氧化ApplicationoftheCelluloseApplicationoftheCellulose纖維素通過(guò)水解可用于生產(chǎn)微晶纖維素和葡萄糖漿；通過(guò)接枝共聚等改性可得到具有各種新功能的材料，如抗酶抗菌材料、離子交換材料、膜材料、高吸水性材料等；通過(guò)化學(xué)和生物技術(shù)，將有可能生產(chǎn)出食品、燃料及多種基本有機(jī)合成原料。ApplicationoftheCellulose2.2淀粉2.2.1來(lái)源與制法淀粉(starch)廣泛存在于綠色植物的須根和種子中，根據(jù)植物種類(lèi)、部位、含量不同，各以特有形狀的淀粉粒而存在。在玉米、麥和米中，約含淀粉75%以上，馬鈴薯、甘薯和許多豆類(lèi)中淀粉含量也很多。藥用淀粉多以玉米淀粉為主，中國(guó)是玉米生產(chǎn)大國(guó)，年產(chǎn)量650萬(wàn)噸以上，我國(guó)藥用淀粉年產(chǎn)量在萬(wàn)噸以上，尤其是近年來(lái)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，大大提高了麩質(zhì)分離和精制工序的效率，使淀粉質(zhì)量有進(jìn)一步提高。

近年來(lái)，由于化學(xué)合成輔料的問(wèn)世，出現(xiàn)了新輔料部分取代藥用淀粉的趨勢(shì)，但淀粉目前仍然是主要的藥用輔料，因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。如無(wú)毒無(wú)味，價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，供應(yīng)十分穩(wěn)定。故迄今為止，仍不失力量基本的藥用輔料之一。

淀粉的生產(chǎn)主要是物理過(guò)程，其工藝過(guò)程有以下幾部分:(1)原料預(yù)處理：將玉米篩選，風(fēng)力除塵，水洗，磁力吸鐵，除去機(jī)械性雜質(zhì)。(2)浸泡：用0.25%-0.30%的亞硫酸，于48-50℃將玉米浸泡2

天以上，使玉米軟化并除去可溶性雜質(zhì)。(3)粗破碎：將脫胚機(jī)使玉米破碎成10-12瓣，但不能損壞胚芽，用分離器分離去胚芽。(4)細(xì)研磨：將玉蜀黍稀漿用錘式粉碎機(jī)及金剛砂磨進(jìn)行細(xì)研磨，用曲篩、轉(zhuǎn)筒等設(shè)備過(guò)篩，得粗淀粉乳。(5)分離、脫水、干燥：將粗淀粉乳經(jīng)細(xì)斜槽和真空吸濾器分離去蛋白質(zhì)，于低壓低溫干燥1-1.5h，經(jīng)粉碎過(guò)篩可得水分在13%的淀粉。2.2.2

化學(xué)結(jié)構(gòu)

淀粉是天然存在的糖類(lèi)，它是由兩種多糖分子組成，一為直鏈淀粉(amylose)，一為支鏈淀粉(amylopectin)，它們的結(jié)構(gòu)單元是D-吡南環(huán)形葡萄糖：直鏈淀粉是以α-1，4苷鍵連接的葡萄糖單元，分子量為3.2×l04-1.6×1O5，此值相當(dāng)于聚合度n為200-980，直鏈淀粉由于分子內(nèi)氫鍵作用，鏈卷曲成螺旋形，每個(gè)螺旋圈大約有6個(gè)葡萄糖單元。支鏈淀粉是由D-葡萄糖聚合而成的分支狀淀粉，其直鏈部分也為α-1，4苷鍵，而分支處則為α-1，6苷鍵，支鏈淀粉的分子量較大，根據(jù)分支程度的不同，平均分子量范圍在1000萬(wàn)-2億，相當(dāng)于聚合度為5萬(wàn)-100萬(wàn)，一般認(rèn)為每隔15個(gè)單元，就有一個(gè)α-1，6苷鍵接出的分支。支鏈淀粉分子的形狀如高粱穗，小分支極多，估計(jì)至少在50個(gè)以上。在各種淀粉中，直鏈淀粉約占20%-25%，支鏈淀粉約占75%-85%。淀粉是葡萄糖的聚合物，每個(gè)葡萄糖單元中含有2個(gè)仲醇和1個(gè)伯醇，在每一個(gè)分子的末端單元，有3個(gè)仲醇和1個(gè)伯醇，而首端單元含有2個(gè)仲醇和1個(gè)伯醇，1個(gè)內(nèi)縮醛輕基，這些醇基與一般醇類(lèi)(如甲醇，乙醇)一樣能進(jìn)行酯化或醚化反應(yīng)，20世紀(jì)以來(lái)將淀粉改性為醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、琥珀酸酯、油酸酯，甲基丙烯酸酯和乙基醚，氰乙基醚，羥丙基醚等衍生物相繼取得成功，但對(duì)其他的研究還不充分，它們?cè)卺t(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用遠(yuǎn)不如纖維素衍生物廣泛。2.2.3性質(zhì)1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）

玉米淀粉為白色結(jié)晶粉末，顯微鏡下觀(guān)察其顆粒呈球壯或多角形，平均粒徑為10-15μm，堆密度0.462ml-1，實(shí)密度為0.658ml-1，比表面積0.5-0.72m2g-1，吸水后體積增加78%，流動(dòng)性不良，流動(dòng)速度為10.8-11.7s-1。淀粉在干燥處切不受熱時(shí)，性質(zhì)穩(wěn)定。1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）溶解性：淀粉的表面由于其葡萄糖單元的羥基排列于內(nèi)側(cè)，故呈微弱的親水性并能分散與水，2%的水混合液Ph為5.5-6.5，與水的接觸角為80.5-85.0°，淀粉不溶于水、乙醇、乙醚。含水量：在常溫、常壓下，淀粉有一定的平衡水分，各類(lèi)淀粉為10-12%，薯類(lèi)為17-18%盡管淀粉含有如此高的水分，但確不顯示潮濕而呈干燥的粉末狀，這主要是淀粉中的葡萄糖單元存在的眾多醇羥基與水分子相互作用形成氫鍵的緣故。氫鍵：不同淀粉的含水量存在差異，這是由于淀粉分之中羥基自行締合及與水締合程度不同所致，例如玉米淀粉分子中的羥基與羥基自行締合的程度比馬鈴薯淀粉分子大淀粉剩余的能夠與水分子形成締合氫鍵的游離羥基數(shù)目相對(duì)較少，因而含水量較低。1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）吸濕：淀粉中含水量受空氣濕度和溫度的影響，陰雨天，空氣對(duì)濕度較高，淀粉中的含水量增加；天氣干燥，則淀粉含水量減少。在一定的相對(duì)濕度和溫度條件下，淀粉吸收水分與釋放水分達(dá)到平衡，此時(shí)淀粉所含的水分稱(chēng)為平衡水分。在常溫常壓下，各類(lèi)淀粉的平衡水分為10-15%，薯類(lèi)為17-18%。用做稀釋劑的淀粉和崩解劑的淀粉，宜用平衡水分下的玉米淀粉。解吸：淀粉中存在的水，分為自由水和結(jié)合水兩種狀態(tài)，自由水保留在物體團(tuán)粒間或孔隙內(nèi)，仍具有普通水的性質(zhì)，歲環(huán)境的變化而變化，這種水與吸附的物質(zhì)只是表面接觸，它具有生理活性，可被微生物利用，排除這部分水，就有可能改變物質(zhì)的物理性質(zhì)。1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）水化：淀粉顆粒中的淀粉分子有的處于有序態(tài)（晶態(tài)），有的處于無(wú)序態(tài)（非晶態(tài)）它們構(gòu)成淀粉顆粒的結(jié)晶相和無(wú)定性相，無(wú)定性相是親水的，進(jìn)入水中就吸水，先是有限的可以膨脹，而后是整個(gè)顆粒膨脹。膨脹：淀粉在60-80℃熱水中，能發(fā)生膨脹，直鏈淀粉分子從淀粉粒中向水中擴(kuò)散，形成膠體溶液，而支鏈淀粉則仍以淀粉粒殘余的形式保留在水中。糊化：

1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）③糊化：

若不實(shí)施直鏈淀粉與支鏈淀粉的分離，在過(guò)量水中，淀粉加熱至60-80℃，則顆粒吸水膨脹，至某一溫度時(shí)，整個(gè)顆粒突然大量膨化、破裂，晶體結(jié)構(gòu)消失，最終變成粘稠的糊，這種現(xiàn)象成為“糊化”，相應(yīng)的溫度稱(chēng)為“糊化溫度”。直鏈淀粉占有的比例大，糊化困難，甚至高壓鍋內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間處理也不溶解，支鏈淀粉比例較大時(shí)，教容易使淀粉粒破裂。

①水化

②膨脹

1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）③糊化：

若不實(shí)施直鏈淀粉與支鏈淀粉的分離，在過(guò)量水中，淀粉加熱至60-80℃，則顆粒吸水膨脹，至某一溫度時(shí)，整個(gè)顆粒突然大量膨化、破裂，晶體結(jié)構(gòu)消失，最終變成粘稠的糊，這種現(xiàn)象成為“糊化”，相應(yīng)的溫度稱(chēng)為“糊化溫度”。直鏈淀粉占有的比例大，糊化困難，甚至高壓鍋內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間處理也不溶解，支鏈淀粉比例較大時(shí)，教容易使淀粉粒破裂。

糊化的本質(zhì)：水分子加入淀粉粒中，結(jié)晶相和無(wú)定性相的淀粉分子之間的氫鍵斷裂，破壞了締合狀態(tài)，分散在水中成為親水膠體。1．形態(tài)與物理常數(shù)2．淀粉的溶解性、含水量與氫鍵作用力3．淀粉的吸濕與解吸4．淀粉的水化、膨脹、糊化5．淀粉的回升（老化、凝沉）淀粉糊或淀粉稀溶液在低溫靜置一段時(shí)間，會(huì)變成不透明的凝膠或析出沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為回升或老化，形成的淀粉稱(chēng)為“回升淀粉”。老化可視為糊化的逆轉(zhuǎn)，但老化不能是淀粉徹底逆轉(zhuǎn)復(fù)原成生淀粉的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

回升的本質(zhì)是：糊化的淀粉在溫度降低時(shí)分子運(yùn)動(dòng)速度降低，直鏈淀粉分子和支鏈淀粉分子的分枝趨于平行排列，相互靠攏，彼此以氫鍵結(jié)合，重新組成混合的微晶束，它們與水的親和力下降，故易從水中分離，濃度低時(shí)析出沉淀，濃度高時(shí)，由于氫鍵作用，糊化分子又自動(dòng)排列，構(gòu)成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，便形成凝膠體。2.2.4應(yīng)用淀粉在藥物制劑中主要用作片劑的稀釋劑、崩解劑、粘合劑、助流劑，崩解劑。用量在3%-15%，粘合劑用量在5%-25%。淀粉應(yīng)用安全無(wú)毒，同時(shí)藥典品不得檢出大腸桿菌、活蛹，1g淀粉含霉菌應(yīng)在100個(gè)以下，雜菌不得多于1000個(gè)。英國(guó)藥典現(xiàn)收載的可滅菌玉米淀粉是玉米淀粉經(jīng)化學(xué)及物理改性后的淀粉，遇水或蒸汽滅菌不糊化，是供某些醫(yī)療用途的改性淀粉。ApplicationofStarch另外在石油工業(yè)、造紙工業(yè)、紡織工業(yè)等領(lǐng)域中淀粉也常被用做增稠劑、粘合劑、膠凝劑等不同的用途。2.3甲殼素和殼聚糖

2.3.1結(jié)構(gòu)

甲殼素被科學(xué)家譽(yù)為繼蛋白質(zhì)、糖、脂肪、維生素、礦物質(zhì)以外的第六生命要素。甲殼素有強(qiáng)化免疫、降血糖、降血脂、降血壓、強(qiáng)化肝臟機(jī)能、活化細(xì)胞、調(diào)節(jié)植物神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)等功能，還可作為保健材料，用于健康無(wú)害煙、護(hù)膚產(chǎn)品、保健內(nèi)衣等。作為醫(yī)用生物材料可用于：醫(yī)用敷料：甲殼素具有良好的組織相容性，可滅菌、促進(jìn)傷口愈合、吸收傷口滲出物且不脫水收縮藥物緩釋劑：基本為中性，可與任何藥物配伍止血棉、止血?jiǎng)涸谘軆?nèi)注射高粘度甲殼素，可形成血栓口愈合劑，使血管閉塞，從而在手術(shù)中達(dá)到止血目的，較注射明膠海綿等常規(guī)止血方法，操作容易，感染少。

2.3.2應(yīng)用適用廣，生物相容性良好的新型生物材料正在受到人們的普遍重視，目前在醫(yī)學(xué)多上用于：可吸收性縫合線(xiàn)，用于消化道和整形外科人工皮，用于整形外科、皮膚外科，用于Ⅱ、Ⅲ度燒傷，采皮傷和植皮傷等細(xì)胞培養(yǎng)，制備不同形狀的微膠囊，培養(yǎng)高濃度細(xì)胞，如包封的是活細(xì)胞，則構(gòu)成人工生物器官海綿，用于拔牙患、囊腫切除、齒科切除部分的保護(hù)材料眼科敷料，可生成較多的成膠原和成纖維細(xì)胞隱形眼鏡膜，用于藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生材料固相酶載體

——?dú)ぞ厶茿pplicationofChitosan殼聚糖具有較強(qiáng)的吸附性，可用于香煙過(guò)濾嘴和絮凝劑等殼聚糖由于具備良好的成膜性和抑菌性，因此被應(yīng)用在以下領(lǐng)域：醫(yī)用材料：醫(yī)用纖維和膜功能材料。保鮮劑：殼聚糖具有明顯的保鮮、防腐作用。第三章天然高分子鏈結(jié)構(gòu)和表征高分子小分子聚合反應(yīng)Polymerization單體單體——能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。Monomer什么是單體？

3.1高分子基本概念結(jié)構(gòu)單元Constitutionalunits單體單元monomerUnits聚丙烯聚乙二醇聚合物分子結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)聚合物分子結(jié)構(gòu)中由單個(gè)單體分子生成的最大的結(jié)構(gòu)單元高分子基本概念對(duì)于聚烯烴類(lèi)采用加成聚合的高分子單體單元與單體的結(jié)構(gòu)是一致的，僅電子排布不同對(duì)于縮聚，開(kāi)環(huán)聚合或者在聚合中存在異構(gòu)化反應(yīng)的高分子單體單元與單體的結(jié)構(gòu)不一致Attention!

高分子基本概念重復(fù)組成高分子的最小的結(jié)構(gòu)單元。重復(fù)單元RepeatingUnits單體單元，結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元一致

高分子基本概念重復(fù)單元與結(jié)構(gòu)單元不一致重復(fù)單元與結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元高分子基本概念A(yù)ttention!對(duì)于均聚物，即使用一種單體聚合所得的高分子，其結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元是相同的對(duì)于共聚物，即使用兩種或者兩者以上的單體共同聚合所得的高分子，其結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元是不同的

高分子基本概念重復(fù)單元數(shù)，也稱(chēng)為鏈節(jié)數(shù),用n表示高分子基本概念聚合度（Degreeofpolymerization）

聚合度單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目

是衡量高分子大小的一個(gè)指標(biāo)。

聚合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多重性和復(fù)雜性I.單體單元的結(jié)構(gòu)排列首-尾連接首-首連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時(shí)，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：首尾單體單元連接方式可有如下三種：

3.2高分子微觀(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)若高分子中含有手性C原子,則其立體構(gòu)型可有D型和L型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）（1）

全同立構(gòu)高分子（isotacticpolymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L型,即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；II.高分子的立體異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)

高分子微觀(guān)結(jié)構(gòu)（2）間同立構(gòu)高分子（syndiotacticpolymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型各不相同,即D型與L型相間連接，LDLDLDLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子（tacticpolymer):C*的立體構(gòu)型有規(guī)則連接，簡(jiǎn)稱(chēng)等規(guī)高分子。

高分子的微觀(guān)結(jié)構(gòu)（3）無(wú)規(guī)立構(gòu)高分子（atacticpolymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無(wú)規(guī)則連接。高分子的微觀(guān)結(jié)構(gòu)III.高分子的幾何異構(gòu)共軛雙烯單體聚合時(shí)可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡(jiǎn)單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：1,2-加成結(jié)構(gòu)反式1,4-加成結(jié)構(gòu)順式1,4-加成結(jié)構(gòu)丁二烯：CH2=CHCCH=CH2構(gòu)型異構(gòu)

高分子的微觀(guān)結(jié)構(gòu)

3,4-加成1,2-加成

反式1,4-加成順式1,4-加成而異戊二烯則可形成四種不同的單體單元：異戊二烯:

高分子的微觀(guān)結(jié)構(gòu)線(xiàn)形高分子linear環(huán)狀高分子cyclic支化高分子hyperbranched梳形高分子comb梯形高分子ladder網(wǎng)狀高分子

crosslinking,network星形高分子star-shaped樹(shù)形高分子dendrimer

高分子的鏈形態(tài)共聚物大分子的序列結(jié)構(gòu)三種基本類(lèi)型交替型嵌段及接枝無(wú)規(guī)型對(duì)應(yīng)的排列形式交替共聚物嵌段共聚物接枝共聚物無(wú)規(guī)共聚物分子量大是高分子的根本性質(zhì)，高分子的許多特殊性質(zhì)都與分子量大有關(guān)，如：高分子的溶液性質(zhì)，難溶，甚至不溶，溶解過(guò)程往經(jīng)過(guò)溶脹階段溶液粘度比同濃度的小分子高得多分子之間的作用力大,只有液態(tài)和固態(tài),不能氣化固體聚合物具有一定的力學(xué)強(qiáng)度,可抽絲、能制膜1.高分子化合物的基本特征之一——分子量大聚合物的分子量及其分布

分子量多大才算是高分子？其實(shí)，并無(wú)明確界限，一般-----<1000<------------<10000<-----低分子

過(guò)渡區(qū)（齊聚物）高聚物一般高分子的分子量在104～106范圍超高分子量的聚合物的分子量高達(dá)106以上

聚合物的分子量及其分布AC強(qiáng)度聚合度B高分子的強(qiáng)度與分子量密切相關(guān)A

點(diǎn)是初具強(qiáng)度的最低聚合度，A點(diǎn)以上強(qiáng)度隨分子鏈迅速增加B

點(diǎn)是臨界點(diǎn)，強(qiáng)度增加逐漸減慢C

點(diǎn)以后強(qiáng)度不再明顯增加

不同高分子初具強(qiáng)度的聚合度和臨界點(diǎn)的聚合度不同，如

AB尼龍

40150纖維素

60250乙烯基100

400聚合物聚合物的分子量及其分布分子量過(guò)大,聚合物熔體粘度過(guò)高,難以成型加工達(dá)到一定分子量，保證使用強(qiáng)度后，不必追求過(guò)高的分子量高分子的加工性能與分子量有關(guān)

聚合物的分子量及其分布常用的聚合物的分子量（萬(wàn)）塑料

分子量

纖維

分子量

橡膠

分子量聚乙烯6～30滌綸1.8～2.3天然橡膠20～40聚氯乙烯5～15尼龍-661.2～1.8丁苯橡膠15～20聚苯乙烯10～30維尼綸6～7.5順丁烯膠25～30聚合物的分子量及其分布2.高分子化合物的基本特征之二

——分子量具有多分散性什么是分子量的多分散（Polydispersity）？

聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的特征稱(chēng)為聚合物分子量的多分散性聚合物的分子量及其分布

Attention：一般測(cè)得聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計(jì)的，是一個(gè)平均值，叫平均分子量或平均聚合度。聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見(jiàn)的是重均分子量和數(shù)均分子量聚合物的分子量及其分布平均分子量的表示方法

數(shù)均分子量（Number-averagemolecularweight）按聚合物中含有的分子數(shù)目統(tǒng)計(jì)平均的分子量高分子樣品中所有分子的總重量除以其分子(摩爾)總數(shù)式中，mi，ni，Mi分別為i-聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、分子量

i=1－∞數(shù)均分子量是通過(guò)依數(shù)性方法(冰點(diǎn)降低法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法)和端基滴定法測(cè)定

聚合物的分子量及其分布式中符號(hào)意義同前測(cè)定方法：光散射法重均分子量（Weight-averagemolecularweight）是按照聚合物的重量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量

i-聚體的分子量乘以其重量分?jǐn)?shù)的加和聚合物的分子量及其分布Z均分子量（Z-averagemolecularweight）按照Z(yǔ)值統(tǒng)計(jì)平均的分子量測(cè)定方法：超離心法聚合物的分子量及其分布三種分子量可用通式表示：聚合物的分子量及其分布

對(duì)于一定的聚合物－溶劑體系，其特性粘數(shù)[η]和分子量的關(guān)系如下：一般，α值在0.5～0.9之間，故Mark-Houwink方程K,α方程K,α是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight）聚合物的分子量及其分布第四章天然高分子材料的性能和功能4.1黏流特性（1）流變性

●定義高聚物的流變性（rheologicalproperty）是指高聚物有流動(dòng)和形變的性能。

●材料形變的類(lèi)型tttttttttDDDDDD應(yīng)變與時(shí)間的關(guān)系應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系類(lèi)型編號(hào)1

2

3

4

5

6

7

8

9特點(diǎn)符合虎克定律的理想彈性體不符合虎克定律的理想彈性體能完全回復(fù)的非理想彈性體高彈體具有塑性的非理想彈性體非理想塑性體理想塑性體或稱(chēng)賓漢流體具有黏彈性的非牛頓流體非牛頓黏性流體牛頓流體注：上下同時(shí)是直線(xiàn)，則為后一類(lèi)型TgTf

溫度

形變

玻璃態(tài)

高彈態(tài)

粘流態(tài)聚合物形變-溫度曲線(xiàn)粘流溫度無(wú)定型塑料-Tg應(yīng)比室溫高50-75℃結(jié)晶塑料-Tg

可低于室溫，但Tm高于室溫50-75℃橡膠-Tg

應(yīng)比室溫低75℃以上纖維-Tm高于室溫150℃以上黏流特性

●高聚物流體屬于非理想的具有塑性、黏性的流體

當(dāng)n＝1：為第6種類(lèi)型，為理想塑性體或賓漢流體。對(duì)應(yīng)的是高聚物良溶液中的濃溶液，靜止時(shí)存在凝膠結(jié)構(gòu)，應(yīng)力超過(guò)后結(jié)構(gòu)破壞。

當(dāng)n＞1或n＜1：為第4、5種類(lèi)型，屬于黏性體或非理想塑性體。高聚物多屬于此類(lèi)固體，值越大，物體越硬，對(duì)同一黏彈體，力作用時(shí)間長(zhǎng)，越小。并且，當(dāng)大于破壞應(yīng)力時(shí)，材料為脆性固體；小于破壞應(yīng)力時(shí)，材料呈韌性破壞。在恒定溫度、應(yīng)力下，表觀(guān)黏度隨時(shí)間的增加而減小的液體為震凝性液體，相反為搖溶性液體，如聚電解質(zhì)、油漆等。

●高聚物黏性流動(dòng)的機(jī)理是通過(guò)鏈段落的逐步位移完成整個(gè)高分子的位移。（2）影響高聚物流變性的因素

影響高聚物流變性的因素高聚物分子鏈的結(jié)構(gòu)高聚物相對(duì)分子質(zhì)量溫度壓力4.2熱物理性能

部分高聚物材料室溫下的線(xiàn)膨脹系數(shù)高聚物的熱物理性能耐熱性比熱容與焓導(dǎo)熱率熱膨脹系數(shù)高聚物材料線(xiàn)膨脹系數(shù)×105，1/K高聚物材料線(xiàn)膨脹系數(shù)×105，1/K石英玻璃熱固性塑料酚醛樹(shù)脂（填充木粉）脲醛樹(shù)脂硫化天然橡膠熱塑性塑料聚苯乙烯0.12～53386～207聚甲基丙烯酸甲酯尼龍聚丙烯聚乙烯聚氯乙烯纖維素的醚及酯4.56～96～1011～13(HDPE)13～20(LDPE)5～18.5(未增塑)6～174.3電性能●總論

高聚物具有體積電阻率高（1016～1020Ω·cm）、介電常數(shù)?。ā?）、介質(zhì)損耗低（＜10－4）等半導(dǎo)體特殊優(yōu)良的電性能，同時(shí)某些高聚物還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。另外，由于高聚物成型加工容易，品型多，故在電器方法應(yīng)用廣泛。

4.4介電性

▲定義

高聚物的介電性是指高聚物在電場(chǎng)的作用下，表現(xiàn)出對(duì)靜電能的儲(chǔ)蓄的損耗的性質(zhì)。

▲高聚物的極性類(lèi)別

▲高聚物的極化（polarization）

是電解質(zhì)在電場(chǎng)的作用下分子內(nèi)束縛電荷產(chǎn)生彈性位移或偶極子沿電場(chǎng)的從優(yōu)取向，在電場(chǎng)方向的電解質(zhì)兩端呈現(xiàn)異號(hào)電荷的現(xiàn)象。強(qiáng)極性高聚物（PVA、PAN、PET、酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂等）高聚物的極性類(lèi)別非極性高聚物（PE、PP、PTFE等）弱極性高聚物（PS、PIP等）極性高聚物（PVC、PA、PVAC、PMMA等）介電性的表示方法介電常數(shù)介電損耗影響高聚物介電性的因素高聚物的極性高聚物的極化

極化形式極化機(jī)理特點(diǎn)適用對(duì)象電子極化電子云的變形極快，10－12～10－15s；無(wú)能量損耗；不依賴(lài)溫度和頻率所有高聚物原子極化各原子之間的相對(duì)位移稍快，10－12s；損耗微量能量；不依賴(lài)溫度所有高聚物偶極極化極性分子（或偶極子）沿電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從優(yōu)取向慢，10－9s以上；損耗較大能量；依賴(lài)溫度和頻率極性高聚物界面極化載流子在界面處聚集產(chǎn)生的極化極慢，幾分之一秒至幾分鐘、幾小時(shí)共混、復(fù)合材料＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－高聚物在電場(chǎng)中極化示意圖△介電常數(shù)定義

顯然，高聚物極化程度越大，極板感應(yīng)產(chǎn)生的電荷Q’越大，介電常數(shù)越大。

△常見(jiàn)高聚物的介電常數(shù)高聚物計(jì)算值實(shí)驗(yàn)值高聚物計(jì)算值實(shí)驗(yàn)值聚乙烯（外推到無(wú)定型）聚丙烯（無(wú)定型）聚氯化苯乙烯聚四氟乙烯（無(wú)定型）聚氯乙烯聚醋酸乙烯酯聚甲基丙烯酸甲酯聚α-氯代丙烯酸甲酯2.202.152.552.822.03.202.943.452.32.22.552.62.12.252.6/3.73.4聚α-氯代丙烯酸乙酯聚甲基丙烯酸乙酯聚丙烯腈聚甲醛聚苯醚聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(無(wú)定型)聚碳酸酯聚已二酰已二胺3.202.803.262.952.653.403.004.143.12.7/3.43.13.12.62.9/3.22.6/3.04.0

△節(jié)電損耗定義是電介質(zhì)在交變電場(chǎng)的作用下，將一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗的現(xiàn)象。一般用損耗角的正切值表示。式中－實(shí)驗(yàn)測(cè)得的介電常數(shù)；－高聚物將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軗p耗的程度。

△介電損耗的原因

對(duì)非極性高聚物在交變電場(chǎng)中，所含的雜質(zhì)產(chǎn)生的漏導(dǎo)電流，載流子流動(dòng)時(shí)，克服內(nèi)摩擦阻力而作功，使一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，屬于歐姆損耗。

對(duì)極性高聚物在交變電場(chǎng)中極化時(shí)，由于黏滯阻力，偶極子的轉(zhuǎn)動(dòng)取向滯后于交變電場(chǎng)的變化，致使偶極子發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)，在每次交變過(guò)程中，吸收一部分電能成熱能而釋放出來(lái)，屬于偶極損耗。損耗的大小取決于偶極極化的松弛特性。

VVIIcδφab高聚物介電損耗示意圖

△高聚物分子結(jié)構(gòu)對(duì)介電性的影響

規(guī)律：ω與T一定，極性↑、極性基團(tuán)密度↑，介電常數(shù)與介電損耗↑。

▓實(shí)例前兩表

△頻率對(duì)高聚物介電性的影響

影響高聚物介電性的因素高聚物的分子結(jié)構(gòu)交變電場(chǎng)的頻率溫度濕度增塑劑ε′(T1)ε′(T1)ε′(T1)ε″(T1)ε″(T1)ε″(T1)ε′ε″ω

隨頻率增加而降低，并且在較低和較高時(shí)為零。隨頻率增加存在極大值，并且，頻率較高和較低時(shí)為零。

T1＜T2＜T3

△溫度對(duì)高聚物介電性的影響對(duì)非極性高聚物，溫度升高，介電常數(shù)下降；對(duì)極性高聚物，隨溫度的升高而出現(xiàn)峰值。

△濕度對(duì)高聚物介電性的影響

2.002.052.102.302.352.40020406080100～～～～1234溫度（℃）介電常數(shù)ε′非極性高聚物的介電常數(shù)與溫度的關(guān)系1-PP；2-HDPE；3-LDPE；4-PTFE50607080901003579121000Hz1000Hz60Hz60Hzε′ε″PVAC的介電性能與溫度的關(guān)系溫度（℃）介電性介電常數(shù)（50Hz）介電損耗（50Hz）相對(duì)濕度酚醛樹(shù)脂聚氯乙烯（電纜料）31.7%63%97%9.7110.415.87.407.508.0031.7%63%97%0.3420.3580.4480.1110.1130.136濕度↑，介電常數(shù)與介電損耗↑

△增塑劑對(duì)高聚物介電性的影響

規(guī)律：對(duì)非極性高聚物，隨加入增塑劑量的增加將曲線(xiàn)推向高頻率區(qū)；對(duì)極性高聚物，隨增塑劑量的增加，介電常數(shù)和介電損耗增大。

▓實(shí)例

PVC

20406080100T(℃)051015ε′20406080100T(℃)00.51.01.5ε″03915200391520增塑劑加入量對(duì)PVC介電性能的影響4.5光學(xué)性能

●光的折射與反射

▲透明高聚物的光學(xué)性質(zhì)

▲高聚物的光學(xué)應(yīng)用光的傳遞材料（鏡片、光導(dǎo)纖維等）；發(fā)光、反光裝飾材料（指示燈、反光鏡片等）高聚物的光學(xué)性能光的透過(guò)光的吸收光的折射光的反射光的偏振高聚物折射率光透過(guò)率，%高聚物折射率光透過(guò)率，%聚甲基丙烯酸甲酯醋酸纖維聚乙烯醇縮丁醛1.491.491.48948771聚苯乙烯酚醛樹(shù)脂1.601.609085●雙折射與偏振主要體現(xiàn)在單向拉伸和雙向拉伸后的高聚物材料的測(cè)試上。進(jìn)而反映高聚物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況。

●光散射主要反應(yīng)在薄膜的性能測(cè)試上。4.6高聚物溶液（1）高聚物的溶解

●非晶態(tài)高聚物的溶解條件：足夠量的溶劑、一定量的非晶態(tài)高聚物溶解過(guò)程與運(yùn)動(dòng)單元：溶解過(guò)程的關(guān)鍵步驟是溶脹（swelling）。其中無(wú)限溶脹就是溶解，而有限溶脹是不溶解。運(yùn)動(dòng)單元：溶劑分子部分鏈段運(yùn)動(dòng)單元：溶劑分子大部分鏈段少部分高分子鏈運(yùn)動(dòng)單元：溶劑分子所有鏈段所有高分子鏈溶脹無(wú)限溶脹高聚物溶液

●結(jié)晶高聚物的溶解

▲非極性結(jié)晶高聚物的溶解條件：足夠量的溶劑，一定量的非極性結(jié)晶高聚物，并且加熱到熔點(diǎn)附近。溶解過(guò)程：加熱使結(jié)晶熔化，再溶脹、溶解。

▲極性溶解高聚物的溶解條件：足夠量的強(qiáng)極性溶劑，一定量的極性結(jié)晶高聚物，不用加熱。溶解過(guò)程：通過(guò)溶劑化作用溶解。～C－N－R－C－N～OHHO～N－C－R－N－C～OHHO＋－－＋－＋－＋－＋＋－＋－－＋＋－－＋－＋－＋－＋＋－＋－－＋－＋＋－＋－－＋－＋＋－＋－－＋＋－－＋－＋－＋＋－－＋－＋－＋～C

R

N～OHHON

O～C

R

N～OHHON

O－＋＋－＋－－＋－＋＋－＋－－＋－＋＋－＋－－＋－＋＋－＋－－＋＋－－＋－＋－＋＋－－＋－＋－＋＋－－＋－＋－＋＋－－＋－＋－＋高聚物溶液

●高聚物溶液的一般特性

●聚電解質(zhì)（polyelectrolyte）溶液

定義：含有可離解基團(tuán)的一類(lèi)高聚物所組形成的液體。

應(yīng)用：高聚物溶液的一般特性高聚物溶解過(guò)程比小分子物質(zhì)慢得多高聚物溶液黏度比同濃度的小分子溶液黏度大得多多數(shù)高聚物溶液才都能抽絲成膜多數(shù)高聚物溶液遵循宏觀(guān)熱力學(xué)規(guī)律聚電解質(zhì)的應(yīng)用絮凝劑分散劑催化劑增稠劑泥漿處理劑土壤增濕劑高聚物溶液（2）溶劑的選擇

●極性相似原則

●溶劑化原則

●溶解度參數(shù)相近原則溶劑選擇的原則極性相似原則溶劑化原則溶解度參數(shù)相近原則EAAEABEBBEABEAAEBBEAB≥EAAEAB≥EBBEAA≥EABEBB≥EAB混溶體系不混溶體系分子A分子B

高聚物的透氣性能

高聚物透氣性能的應(yīng)用透氣性能越大越好包裝薄膜透氣性能越小越好輪胎氣球真空包裝氣墊船橡皮水壩橡皮水壩選擇性滲透海水淡化污水處理富氧氣體物料分離4.7透氣性能4.8力學(xué)性能

●常見(jiàn)的材料力學(xué)術(shù)語(yǔ)材料力學(xué)術(shù)語(yǔ)外力（externalforce）

內(nèi)力（）

應(yīng)力（stress）

應(yīng)變（strain）

形變（）

強(qiáng)度（strength）

泊松比（Poisson’sratio）

模量（module）

柔量（）

抗張強(qiáng)度（tensilestrength

）

抗彎強(qiáng)度（flexuralstrength

）

抗沖擊強(qiáng)度（impactstrength

）

硬度（hardness）

回彈性（resilience）

韌性（tenacity）

疲勞（fatiguelife）

常用術(shù)語(yǔ)：力學(xué)行為：指施加一個(gè)外力在材料上，它產(chǎn)生怎樣的形變（響應(yīng)）形變性能：非極限情況下的力學(xué)行為斷裂性能：極限情況下的力學(xué)行為彈性：對(duì)于理想彈性體來(lái)講，其彈性形變可用虎克定律來(lái)表示，即：應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系，應(yīng)變與時(shí)間無(wú)關(guān)粘性：在外力作用下，分子與分子之間發(fā)生位移，理想的粘性流體其流動(dòng)形變可用牛頓定律來(lái)描述：應(yīng)力與應(yīng)變速率成正比普彈性：大應(yīng)力作用下，只產(chǎn)生小的、線(xiàn)性可逆形變，它是由化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)，鍵角變化引起的。與材料的內(nèi)能變化有關(guān)：形變時(shí)內(nèi)能增加，形變恢復(fù)時(shí)，放出能量，對(duì)外做功（玻璃態(tài)，晶態(tài)，高聚物，金屬，陶瓷均有這種性能），普彈性又稱(chēng)能彈性高彈性：小的應(yīng)力作用下可發(fā)生很大的可逆形變，是由內(nèi)部構(gòu)象熵變引起的，所以也稱(chēng)熵彈性（橡膠具有高彈性）靜態(tài)力學(xué)性能：在恒應(yīng)力或恒應(yīng)變情況下的力學(xué)行為動(dòng)態(tài)力學(xué)性能：物體在交變應(yīng)力下的粘彈性行為應(yīng)力松弛：在恒應(yīng)變情況下，應(yīng)力隨時(shí)間的變化蠕變：在恒應(yīng)力下，物體的形變隨時(shí)間的變化強(qiáng)度：材料所能承受的應(yīng)力韌性：材料斷裂時(shí)所吸收的能量第五章天然高分子材料的功能化改性5.1功能高分子定義及分類(lèi)

一般說(shuō)來(lái)，利用其力學(xué)性能的高分子，稱(chēng)為一般高分子，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等；而利用力學(xué)性能以外性能的高分子，叫做功能高分子。功能高分子（FP,FunctionalPolymer）一般帶有官能團(tuán)，化學(xué)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此，難以按化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)分類(lèi)，一般按照其功能來(lái)分類(lèi)。按照功能來(lái)分類(lèi):（1）化學(xué)功能

離子交換樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂、感光性樹(shù)脂、氧化還原樹(shù)脂、高分子試劑、高分子催化劑、高分子增感劑、分解性高分子等

（2）物理功能

導(dǎo)電性高分子（包括電子型導(dǎo)電高分子、高分子固態(tài)離子導(dǎo)體、高分子半導(dǎo)體）、高介電性高分子（包括高分子駐極體、高分子壓電體）、高分子光電導(dǎo)體、高分子光生伏打材料、高分子顯示材料、高分子光致變色材料等；（3）復(fù)合功能

高分子、高分子吸附劑、高分子絮凝劑、高分子表面活性劑、高分子染料、高分子穩(wěn)定劑、高分子相溶劑、高分子功能膜和高分子功能電極等（4）生物、醫(yī)用功能

抗血栓、控制藥物釋放和生物活性等按照功能特性通?？煞殖梢韵聨最?lèi)：（1）分離材料和化學(xué)功能材料（2）電磁功能高分子材料（3）光功能高分子材料（4）生物醫(yī)用高分子材料從制造和結(jié)構(gòu)的角度考慮：結(jié)構(gòu)型功能高分子復(fù)合型功能高分子

種類(lèi)功能特性應(yīng)用示例1.分離材料和化學(xué)功能高分子材料高分子分離膜和氣液交換膜傳質(zhì)作用化工、制藥、海水淡化、冶金離子交換樹(shù)脂和交換膜離子交換作用化工、制藥、水凈化高分子催化劑和高分子固定酶催化作用化工、食品加工、生物工程高分子試劑反應(yīng)性農(nóng)藥、醫(yī)用、環(huán)保貯氫材料吸著作用化工、能源高吸水性材料吸著作用農(nóng)業(yè)、紙制品2.電磁功能高分子材料導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電性防靜電材料、屏蔽材料、固體電解質(zhì)材料、面狀發(fā)熱體高分子半導(dǎo)體導(dǎo)電性電子技術(shù)和電子器件光導(dǎo)電材料光電效應(yīng)電子照相、光電池、傳感器壓電高分子力電效應(yīng)開(kāi)關(guān)材料、儀器儀表測(cè)量材料、機(jī)器人觸感材料高分子磁性體導(dǎo)磁作用塑料磁石、磁性橡膠、中子吸收微型電機(jī)磁性記錄材料磁性轉(zhuǎn)換磁帶、磁盤(pán)電致變色材料光電效應(yīng)顯示、記錄種類(lèi)功能特性應(yīng)用示例3.光功能高分子材料光致變色、顯示和發(fā)光材料光色、光電效應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)光線(xiàn)明暗的太陽(yáng)鏡和窗玻璃等、顯示、記錄液晶高分子偏光效應(yīng)顯示、連接器熒光高分子材料光化學(xué)作用情報(bào)處理、熒光染料光降解高分子材料光化學(xué)環(huán)境保護(hù)光盤(pán)基板材料光學(xué)原理高密度記錄和貯存信息4.生物醫(yī)用高分子材料人工器官材料仿人體功能與替代人體臟器修補(bǔ)作用藥物高分子