高分子材料绪论[课件].ppt

1,课程：高分子材料性质：选修课学时：32学分：2,2,第一部分 绪论,3,第一章 高分子概述,高分子学科组成 高分子的特点 高分子学科发展简史 一些对高分子做出突出贡献的 人物5.高分子的一些概念,4,材料是人类用来制造有用物件的物质，材料的可用性由形成材料的物质分子的属性所决定。如果以材料来标志人类社会文明发展的阶段，刚刚过去的20世纪的社会文明的标志，则是以塑料、橡胶和纤维为代表的合成高分子材料走人了千家万户，影响了农业、能源、信息、环境及人口与健康等领域的进步与发展。合成高分子材料具有量大、面广的特点。量大是指全世界合成高分子材料的年产量，按体积计已超过了钢铁材料的产量。以重量计接近钢铁材料，消费量的递增速度超过了GDP的递增。面广是指合成高分子材料的种类和品种繁多，即使是同种化学组成的合成高分子材料，也往往因其结构的细微差别而成为不同的专用品种，以满足特定的使用需要。,5,高分子,高分子科学,高分子材料,高分子化学,高分子物理,高分子工程,1.高分子学科的基本组成,6,7,8,高分子及相关学科,9,2.高分子的特点,10,11,3.高分子材料简史,天 然 高 分 子的 直 接 利 用,天 然 高 分 子的 化 学 改 性,天然橡胶的硫化,硝化纤维的合成等,淀粉、蛋白质、棉麻丝、竹、木等,缩聚反应，自由基、配位、离子聚合等,高 分 子 合 成,高 分 子 时 代,12,高分子材料,人造高分子材料,合成高分子材料,天然高分子材料,13,3.1 天然和人造高分子材料 2500多年前，南美印地安人将天然橡胶树汁涂覆在脚上，依赖空气中的氧连接天然橡胶树汁中的长链分子使其变硬，制成了早期的“靴子”。1839年，美国Goodyear发现用硫原子取代空气中的氧使天然橡胶树汁变硬的方法，发明了硫化技术，使天然橡胶成为一种高分子材料。这种主耍通过化学反应对天然产物进行改性，使人类从原始利用进入到有目的改造天然产物而得到的高分子材料，称为人造高分子材料。1855年，由英国人Parks用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料，也是有划时代意义的一种人造高分子材料。,14,3.2 合成高分子材料 用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材料，是1909年报道的美国Baekeland发明的酚醛树脂。1920年，德国科学家Staudinger提出高分子的长链分子概念后，开始了用化学合成的方法大规模制备合成高分子材料的时代。1935年，英国帝国化学公司（ICI）开发出高压聚乙烯，因其极低的介电常数而在第二次世界大战期间用作雷达电缆和潜水艇电缆的绝缘材料，此后得到广泛应用。1940年，美国杜邦公司（Du Pont）推出尼龙纺织品（如尼龙丝袜），因其经久耐用而在当时的美国和欧洲风靡一时，而尼龙66纤维制造的降落伞，更是大大提高了美国军队在第二次世界大战中的作战能力。,15,20世纪中叶，石油化工的发展虽然得到了许多可供合成高分子材料工业使用的原料，但其中的许多原料却不能被当时已有的高分子合成反应和技术所接受。1953年，德国科学家Zieglar.和后来的意大利科学家Natta，发明了配位聚合催化剂，大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户，确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。20世纪70年代中期，美国科学家Heeger,MacDiarmid和日本白川英树的一项发现，改变了高分子只能是绝缘体的观念，在塑料导电研究领域取得突破性的发现，具有光、电、磁活性的导电聚合物成为对物理学家和化学家都具有重要意义的研究领域。导电聚合物在发光二极管、太阳能电池、移动电话和微型电视显示装置等领域不断找到新的用武之地。,16,3.3 我国高分子材料的研究和开发 我国高分子材料的研究起步于20世纪50年代初，通过高分子化学、高分子物理、高分子成型加工和高分子反应工程等学科和产业部门的合作，开发出一批体现我国科研和产业化水平和能力的高分子材料及生产技术。这些材料有满足国防需要的离子交换树脂和高分子粘结剂，有已产业化的稀土催化顺丁橡胶、辐照交联热收缩高分子材料及超细旦聚丙烯纤维，有已出口的SBS热塑弹性体工业化生产技术和聚丙烯工业化生产用型催化剂，还有已在境外实施的稀土催化异戊橡胶等。我国是高分子材料的大国，年消费量超过3000万吨，但还不是强国。不仅产品的竞争力有待提高，产量也不能满足国内的需求，如合成塑料和合成橡胶的年产量只能满足一半左右的国内需求。,17,4.一些对高分子做出突出贡献的人物,18,19,20,21,22,23,24,25,5.高分子的一些概念,26,27,28,29,4.聚合物的分子量及分子量分布,6,30,4.1.聚合物的平均分子量（Average Molecular Weight),聚合反应的随机性,聚合度不同,同系物组成的混合物,分子量是混合物分子量的统计平均,聚合度是统计平均聚合度,分子量不均一的特殊性（多分散性Polydispersity）,数均分子量Mn、重均分子量Mw、粘均分子量Mh,MnMhMw,31,4.2.聚合物的分子量分布（Molecular weight distribution),分子量分布指数（Molecular weight distribution index),多分散程度,D1 越多，其分子量分布越广，多分散性程度越大D=1 是均一分子量的聚合物,32,5.高分子的结构原理,高分子的结构,一级结构（Primary Structure)：化学结构（Chemical Structure),二级结构(Secondary Structure)：链的构象(Chain Conformation),三级结构(Tertiary Structure)：聚集结构(Aggregative Structure),33,5.1.一级结构：化学组成和联结方式,-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-,线型（linear chain),支化型（Branched chain),交联（Crosslinking）,34,5.2.二级结构：单健的旋转使高分子链的构象发生变化,伸展的链（Unfolding chain),折叠链（Folding chain),螺旋链（Spiral chain),35,5.3.三级结构：高分子链之间的堆积方式,折叠链的聚合物晶体,螺旋状胶束（Spiral micelle),二重螺旋结构,无规则线团的微细胞结构,36,5.4 结构、性能、分子运动间的关系,微观结构是决定性能的根本原因。性能是微观结构的宏观表现。分子运动是沟通结构与性能的桥梁。,37,组织工程用超憎水材料,38,39,40,药物释放微球,41,5.5 三态两转变,三种不同力学状态：玻璃态、高弹态、粘流态,玻璃态：构象改变所需的时间(链段运动的松弛时间)大大超过了外力作用下的实验观察时间，链段处于冻结状态。,高弹态：温度升高到某一温度，链段运动的松驰时间减少到与实验观察时间同一数量级时，链段运动被激发。分子链在不受外力作用下，取卷曲形态。,粘流态：温度继续升高，不仅链段可以运动，而且整个分子链也开始能够移动，如加外力，分子链不仅伸展，而且相互滑移，外力除去，形变也不能完全恢复原状，即产生了永久形变，(或塑性形变)。,42,Tg：塑料的最高使用温度。因为Tg以上塑料就要变软，受力要变形，希望Tg高些。Tg:橡胶的最低使用温度。因为要利用的是它的高弹态。所以希望Tg低些。,43,6 高分子的命名,6.1 根据来源或制法命名：简单的由单体或假想单体名称前加“聚”字。,聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇,6.2 根据聚合物的结构特征命名：根据结构单元的结构命名。,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酰乙二胺,44,6.3 根据商品命名：,有机玻璃：聚甲基丙烯酸类,树脂：塑料类（酚醛树脂、脲醛树脂、醇醛树脂、氯乙烯树脂）,橡胶：丁苯橡胶、丁氰橡胶、乙丙橡胶,纤维：聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶）、聚e-己内酰胺（锦纶）、聚乙烯醇缩醛（维尼纶）、聚氯乙烯纺成纤维（氯纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、,音译：聚己二酰乙二胺（尼龙66）、尼龙1010、尼龙610,Nylon尼龙,45,6.4 IUPAC的系统命名法,CH2 CHn,聚（1-丁烯）（Poly(1-butylene),CH-CH2n,Cl,聚（1-氯代乙烯）Poly(1-chloroethylene),主要原则：1）确定聚合物的最小重复单元：2）排好重复单元中次级单元的次序：3）按小分子有机化合物的IUPAC命名法命名这个重复单元：4）在此重复单元命名前加“聚”字。,C2H5,46,7.高分子合成方法简介,高分子的合成主要是由单体聚合及高分子的化学反应来实现，有Carothers和Flory两种分类法。,47,加聚反应（addition polymerization）：通过打开不饱和键互相连接起来而形成聚合物的反应。这类聚合物的组成与其单体相同，聚合物主链由碳链组成，结构上主链不含官能团基团。所得聚合物称为加聚物。,7.1 Carothers法,按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类。分为加聚反应和缩聚反应。,48,缩聚反应(Condensation polymerization)：通常是由单体分子的官能团间的反应，在形成缩聚物的同时，伴有小分子副产物的失去。缩聚物在组成上和单体不同，主链结构中，通常有单体官能团间反应生成的键。,49,聚氨酯,环醚、内酰胺、内酯等的开环聚合丙烯酰胺的分子内氢转移生成尼龙3（-CH2-CH2-CONH-n)二醇和二异氰酸酯通过分子间的转移生成聚氨酯,50,按聚合反应机理（Mechanism)和动力学（Dynamics)分类。分为链式聚合和逐步聚合。,7.2Flory法,链式聚合（Chain polymerization）：链增长聚合中心可以是自由基、阴离子、阳离子 和配位离子1）自由基聚合（Free radical polymerization)2）阴离子聚合（Anion polymerization）3）阳离子聚合（Cation polymerization）4）配位离子聚合（Coordination polymerization）,烯类单体的加成聚合反应,特点：有引发剂的作用,51,逐步聚合（Step growth polymerization）：反应是发生在参与反应的单体所携带的官能团上。,包括大多数缩聚反应及合成聚氨酯的聚加成反应。,特点：反应单体的官能团数等于或大于2时，才能发生逐步聚合反应生成大分子。,52,8.高分子的化学反应,高分子化学反应的分类：聚合度基本不变的反应:侧基和端基变化；聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链；聚合度变小的反应：降解，解聚。,53,纤维素的结构如下：,粘胶纤维纤维素硝酸酯纤维素醋酸酯纤维素醚类：甲基、乙基、羧甲基纤维素,纤维素的化学反应：纤维素是第一个进行化学改性的天然高分子，有许多重要衍生物。,8.1 聚合度基本不变,54,8.2 聚合度变大的反应,交联反应：线型高分子链之间进行化学反应，成为网状高分子。,聚烯烃（聚乙烯、乙丙橡胶）在过氧化物、高能幅射作用下可发生交联。过氧化物交联如下：,55,乙丙橡胶的交联（硫化）发生在叔碳原子上,橡胶硫化就是使具有弹性的线型橡胶分子生成交联的过程。因用硫或硫化物交联，故硫化和交联是同义语。交联赋予橡胶高弹性。,56,降解是聚合物分子量变小的化学反应的总称,8.3 分子量变小的反应,化学因素：水、醇、酸物理因素：热、光、幅射、机械力物理化学因素：热氧、光氧,聚合物降解的因素：,57,水解和化学降解,杂链聚合物容易发生化学降解，化学降解中大量是水解。酸、碱是水解的催化剂。聚缩醛、聚酯、聚酰胺最易发生水解。淀粉、纤维素完全水解可得到相应的单糖。聚酰胺水解生成端氨基和羧基。,58,59,力化学降解产生的高分子自由基，在单体存在时，可生成接枝共聚物，近年来发展的反应性挤出就是利用这一原理。,固体聚合物的粉碎橡胶塑炼熔融挤出纺丝聚合物溶液的强力搅拌,力化学降解,受机械力的场合,高分子在机械力和超声波作用下，都可能使大分子断链而降解。,60,热降解,高分子在热的作用下发生降解是一种常见现象。高分子的热稳定性与其结构有关。,解聚可看成链增长的逆反应。热裂解一般是自由基反应，先在链端发生断裂，生成活性较低的自由基，然后按连锁机理迅速脱除单体，这就是解聚反应。,61,高分子发生解聚的难易与其结构有关：主链带有季碳原子的高分子易发生解聚。原因：无叔氢原子，难以发生链转移 如PMMA、聚-甲基苯乙烯、聚异丁烯,62,全 CF 键聚合物可全部解聚成单体，CF键能大，不易断裂，不能夺取F原子，聚四氟乙烯解聚时，无链转移反应，单体产率达 96.6%链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚，如聚甲醛,CH2OCH2OCH2OH,CH2OCH2OH+HCHO,63,聚合物受热时，主链的任何处都可以断裂，分子量迅速下降，单体收率很少，这种反应称为无规断链，也称降解如聚乙烯，断链后形成的自由基活性很高，周围又有许多仲氢原子，易发生链转移反应，几乎无单体产生,降解,64,65,9.高分子的老化与防老化,发硬、变脆是交联的结果；发黏、变色、强度下降是降解、取代基脱除的结果。,高聚物制品在加工和使用过程中，高分子链由于受到外能的作用而断裂，分子量逐渐下降以致失去强度或破碎的现象就是老化现象。,9.1高分子的老化,66,引起高聚物性能变坏的类型,某些高聚物对各种因素影响的抵抗能力情况,67,9.2高聚物的防老化,为了阻缓高聚物的老化现象就需要在高聚物合成或成型加工过程中添加不同的防老化剂，它包括：抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、变价金属离子抑制剂、光屏蔽剂等。,抗氧剂：高聚物的氧化过程是一种自催化的连锁反应，是导致老化的重要因素。抗氧剂的作用就在于它能消除老化反应中生成的过氧化游离基、还原烷氧基游离基等，从而使氧化的连锁反应终止，达到防止高聚物氧化老化的目的。抗氧剂有取代酚类、芳香族胺类、亚磷酸酯类、含硫酯类等几种化合物。,68,第二部分高分子材料的类型与特征,69,70,高分子材料,塑 料,纤 维,橡 胶,涂 料,胶粘剂,功能高分子,以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。,具有可逆形变的高弹性材料。,纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100倍。,涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料,能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料,具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料,聚合物基复合材料,71,高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而象聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。,72,2.1 塑料,塑料（根据受热行为和可否反复成型加工）,热塑性塑料,热固性塑料,热塑性塑料:具有多次重复加工性。受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。再受热，又可熔融加工。,热固性塑料:不具有多次重复加工性。受热熔融成型的同时发生固化反应，形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将分解破坏。,73,塑料（根据使用范围和用途）,通用塑料,工程塑料,通用工程塑料,特种工程塑料,74,通用塑料：产量大、用途广、价格低,但是性能一般,主要用于非结构材料。包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低，它们占塑料总产量的3/4以上，大多数用于日常生活用品。其中，以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最广泛。,75,工程塑料：是指能作为结构材料在机械设备和工程结构中使用的塑料。它们的机械性能较好，耐热性和耐腐蚀性也比较好，是当前大力发展的塑料品种。这类塑料主要有：聚酰胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等,通过共聚、填充、增强、合金化等途径，可使通用塑料工程化，从而提高材料的性能价格比。,76,2.2 纤维,纤维：指长度比直径大很多倍并且有一定柔韧性的纤细物质。,77,人造纤维：以天然聚合物为原料，并经过化学处理和机械加工而得到的纤维。,合成纤维：以合成聚合物抽丝制得的纤维。主要有聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（聚酰胺）、聚丙烯腈纤维（腈纶）。,按照纤维的加工长度，可分为长丝纤维和短丝纤维。,涤棉：棉型短纤维和棉的混纺。毛涤：毛型短纤维和羊毛的混纺。,78,特种纤维：是具有特殊的物理化学结构、性能和用途或具有特殊功能的化学纤维的统称。,功能纤维,高性能纤维,塑料光导纤维、医用功能纤维、中空纤维、离子交换纤维,高温纤维、弹性纤维、高强度高模量纤维、碳纤维,79,2.3 橡胶,橡胶：是一类线性柔性高分子化合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。,天然橡胶,合成橡胶：各种单体经聚合反应合成的高分子材料。,通用合成橡胶,特种合成橡胶,80,橡胶是有机高分子弹性体，它的使用温度范围在玻璃化温度（Tg）和粘流温度（Tf）之间，因此作为较好橡胶材料应该在较宽的温度范围内具有优异的弹性。,橡胶的性能指标：拉伸长度、扯断伸长率、硬度、定伸应力、撕裂强度等。,81,通用合成橡胶：用以代替天然橡胶来制造轮胎及其他常用橡胶制品的合成橡胶。如丁苯橡胶、顺丁橡胶。,特种合成橡胶：具有特殊性能，专门用于各种耐寒、耐热、耐油、耐臭氧等特种橡胶制品的橡胶。如：硅橡胶、氟橡胶等。,82,2.4 涂料,涂料：指涂布在物体表面而形成的具有保护和装饰作用的膜层材料。,83,84,成膜物：是涂料的最主要成分，其性质对涂料的性能（如保护性能、力学性能）起主要作用。可分为两大类：一类是转化型或反应型成膜物。在成膜过程中伴有化学反应，形成网状交联结构，相当于热固型聚合物，如环氧树脂、醇酸树脂等。另一类为非转化型或挥发型成膜物。在成膜过程中不发生化学反应，成膜仅是溶剂挥发，成膜物为热塑性聚合物，如纤维素衍生物、氯丁橡胶、热塑性丙烯酸树脂。,85,颜料：主要起遮盖和赋色作用。一般为一些粉末状物质，无机粉末如铬黄、铁红、钛白粉等，有机颜料如碳黑、酞菁篮等。,溶剂：溶解成膜物的易挥发有机液体。常用的溶剂有：甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮、乙酸乙酯等。无溶剂的涂料：粉末涂料和光敏涂料（光固化涂料）,清漆：没有颜料的涂料。色漆：含颜料的涂料。,添加剂：在涂料的生产、储存、涂装和成膜等不同阶段发挥作用，如增塑剂、分散剂、催干剂、抗沉降剂、防腐剂、防结皮剂和流平剂等。,86,2.5 黏合剂,黏合剂：是把各种材料紧密结合在一起的物质。,包括热固性树酯有聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺等；热固性树酯有环氧树酯、酚醛树酯、不饱和树酯等；橡胶有氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶和热塑弹性体等。,常用辅料有：固化剂、促进剂、硫化剂、增塑剂、填料、溶剂、稀释剂、偶联剂和防老剂等.,87,2.6 聚合物基复合材料,复合材料：由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料组成的，并具有复合效应的多相固体材料。包括基体材料和分散材料（增强材料）。,聚合物基复合材料：以高分子聚合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。,88,聚合物基复合材料具有很高的比强度及模量、耐疲劳性能好、减震性能好、耐高温和稳定性较好。,复合材料具有很强的可设计性：通过改变纤维、基体的种类及体积含量、纤维的排列方向、铺层次序等就可以满足对复合材料结构与性能的各种设计要求。,聚合物基复合材料正向高性能复合材料方向发展。主要为提高基体树脂的耐热性，开发耐热性树脂基体有聚酰亚胺、聚芳醚酮和聚芳砜。,89,2.7 聚合物合金,聚合物合金：由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系。广义上也包括嵌段共聚物和接枝共聚物。,制备聚合物合金的主要途径：物理共混和化学共混。,90,聚合物合金可明显改善工程塑料相能、改进成型加工性，增加工程塑料品种和品级，扩大应用范围。如：3的聚乙烯与聚碳酸酯共混后，可使聚碳酸酯的缺口冲击强度提高4倍，熔体黏度下降1/4。,互穿聚合物网络(Interpenetrating polymer Network，简称IPN)是指两种或两种以上交联聚合物相互贯穿而形成的交织网聚合物。semi-IPN体系。,91,2.8 功能高分子材料,功能高分子有时也称为精细高分子或特种高分子，至今还没有一个准确的定义，一般是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。,92,以生物功能高分子为例：生物功能高分子包括三个方面：一是医用高分子，包括：(1)合成软组织，例如人工脏器、人造皮肤等，其特点是需要具有血液相容性，高的化学稳定性。(2)合成硬组织，例如骨骼、牙齿等，它们需要具有生物相容性，即不被人体细胞所排斥。二是药用高分子，包括：(1)高分子药物，即将药物的活性成分接在高分子链上，进入体内后分解产生药物的有效成分；(2)高分子载药体系，将药物的活性成分用高分子包裹或混合后带入体内，用以控制药物释放速度，从而达到药物使用的长效性和高效性。三是医疗器械与诊断材料，例如临床诊断与分析化验用的高分子材料，包括细胞培养器和生物传感器等。,93,生物医用材料,用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的具有智能行为的特殊功能材料。,94,对生物医学材料的基本要求,生物相容性化学稳定性力学条件其它要求,95,生物相容性,对人体无毒、无刺激、无致畸、致敏、致突变或致癌作用；在体内不被排斥，无炎症，无慢性感染，种植体不致引起周围组织产生局部或全身性反应，最好能与骨形成化学结合，具有生物活性；无溶血、凝血反应等。,化学稳定性,耐体液侵蚀，不产生有害降解产物；不产生吸水膨润、软化变质；自身不变化。,96,力学条件,足够的静态强度，如抗弯、抗压、拉伸、剪切等；具有适当的弹性模量和硬度；耐疲劳、摩擦、磨损、有润滑性能。,其它要求,良好的空隙度，体液及软硬组织易于长入；易加工成形，使用操作方便；热稳定好，高温消毒不变质等性能。,97,医用高分子作为一门边缘学科，融和了高分子化学、高分子物理、生物化学、合成材料工艺学、病理学、药理学、解剖学和临床医学等多方面的知识，还涉及许多工程学问题，如各种医疗器械的设计、制造等。上述学科的相互交融、相互渗透，促使医用高分子材料的品种越来越丰富，性能越来越完善，功能越来越齐全。,生物医用高分子,98,众所周知，生物体是有机高分子存在的最基本形式，有机高分子是生命的基础。动物体与植物体组成中最重要的物质蛋白质、肌肉、纤维素、淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合物。因此，可以说，生物界是天然高分子的巨大产地。高分子化合物在生物界的普遍存在，决定了它们在医学领域中的特殊地位。在各种材料中，高分子材料的分子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接近，因此最有可能用作医用材料。,医用高分子材料的特殊地位,99,智能高分子凝胶,三维高分子网络与溶剂组成的体系含有亲溶剂性基团，可被溶剂溶胀最大的特点:体积相转变,100,智能高分子凝胶的应用-智能药物释放系统,释放机理,溶胀相,收缩相,外界环境因子的变化,101,