功能化学材料课件

2.3片剂包衣剂各种包衣片剂俗话说：良药苦口。人们为了治病，往往不得不“忍苦吞药”。有了“包衣药片”，就解决了这个问题。片剂包衣指的是一种“涂膜”技术，是指在药片表面涂上“薄层衣膜”。形成这种“薄层衣膜”的材料（高分子化合物），就是所谓的“片剂包衣剂”。2.3.1何谓“片剂包衣剂”？19世纪——药物表面由糖衣或明胶衣进行包覆；

半世纪后，包衣剂得到一定发展：

1.不仅能够改善“苦口”

2.并且用火棉胶/角蛋白作为“包衣”，可使药物在消化道的“特定器官”释放。

当时技术不发达，制备包覆层的方法是将药片固定于针的顶端，浸入包覆溶液中，然后取出进行干燥——麻烦、费时

1.掩盖苦味；

2.增加药片的强度；

3.控制药物作用时间（如使其作用于特定器官或控制释放速度）；

4.赋予药物不同的外观，防止混淆；

5.隔绝空气（防潮、防氧化等）和光，避免分解；

6.防止不同药物混合时发生化学反应。片剂包衣剂的功能：2.3.2片剂包衣剂实例长效药片：控释片的基本原理大部分药物服下后因在体内发生化学变化而很快消失：药物很快失去药效；

但有效的治疗要求药物在血液中保持一定浓度：这使得一般药物一天需服用三次。胃小肠大肠十二指肠空肠回肠盲肠结肠直肠消化道的器官构成：各器官PH值：器官PH胃1~3.5（胃酸）空肠6~7（肠液）回肠约为8根据各器官的PH差异，进行“药物释放”控制。服药后血液中浓度变化：时间浓度外层包衣（胃溶衣）溶解，外层药物释放药物浓度总体保持稳定。内层包衣（肠溶衣）溶解，中心药物释放1.胃溶包衣

胃溶包衣是由易溶于胃液（通常PH=1~3.5左右）的聚合物构成。由此类片剂服用后，药物成分会很快释放。3.控释包衣

控释包衣能够调节药物的释放速度。方法有两种：

1）控释片被设计成多层结构，从外层开始逐步缓慢溶解；

2）将包衣设计成胃溶衣或肠溶衣与非水溶性聚合物的复合物，当胃溶衣或肠溶衣溶解后，非水溶性聚合物会在药片表面形成“网”，使药物缓慢释放。2.3.4片剂包衣剂的化学结构1）胃溶包衣用高分子2）肠溶包衣用高分子3）控释包衣用高分子名称PH（聚合物溶解范围）羟丙基纤维素低于9羟丙基甲基纤维素低于9聚乙烯缩醛二乙基氨基乙酸酯低于6甲基丙烯酸二甲胺乙酯—甲基丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸丁酯共聚物低于2（2-6之间发生膨胀）1）胃溶包衣用高分子表胃溶包衣用高分子上表中的纤维素的衍生物，水分能轻易进入其形成的薄膜中，因此此类薄膜包衣没有防潮功能。2）肠溶包衣用高分子名称PH（聚合物溶解范围）邻苯二甲酸醋酸纤维素高于5.5羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯高于5.5羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯高于5表肠溶包衣用高分子

邻苯二甲酸醋酸纤维素是邻苯二甲酸与醋酸通过“酯键”连接而形成的，这种包衣可能会随着时间推移而释放酸，从而使包覆薄膜的作用退化。

羧甲基乙基纤维素分子中的官能团是通过“醚键”相连接的，几乎不发生水解作用。一般认为，此类聚合物形成的薄膜包衣相对较稳定。

醋酸纤维素的“酯键”随着时间推移会分解释放出游离醋酸，因此，这种包衣容易劣化，耐久性差。名称溶解性乙基纤维素难溶于水溶于乙醇与氯化了的溶剂/芳香烃的混合溶液醋酸纤维素难溶于水溶于丙酮3）控释包衣用高分子表控释包衣用高分子1.旋转法：热空气排气包衣溶液喷雾嘴包衣锅药片电动机旋转2.流化床网层喷雾嘴（提供包衣溶液）包衣溶液包衣室药物沉淀室干空气6．应用广。现在薄膜包衣不但已广泛用于中西药片剂、丸剂，而且也用于小片剂、软硬胶囊甚至药物粉末等；

7．标准化。薄膜包衣片的设计、工艺、材料、质量都可以标准化，进而计算机化；

8．污染小。工艺中能减少或避免车间内的粉尘飞扬，有利于环保和劳动保护；

9．溶剂多。包衣剂用水作溶剂以配制包衣液，不但使成本降低，且使操作环境较为舒适、安全；

10．成本低。虽然薄膜包衣材料价格较糖和滑石粉贵，但由于用量小，且节约劳动力，厂房及设备需要少，节约材料和能源。2.4临时保护膜用涂料2.4.1什么是临时保护膜用涂料？

临时保护膜用涂料也叫“掩蔽剂”，是从英文Maskingagents而来。最初：掩蔽剂用于军事，以烟雾等来掩蔽自己，避免敌人的攻击；

后来：通过增大声音/气味来掩盖不想要的声音/气味；

现在：应用于材料表面，临时保护材料免受物理撞击或化学腐蚀。

根据其应用可将掩蔽剂定义为临时表面保护膜用涂料。根据其用途可将掩蔽剂分为：

1）临时保护整体表面用涂料

此类涂料涂布完成后，必须被剥离，如小到排风扇，大到喷气客机，都能将可剥离涂料用于临时保护。可见，根据用途的不同，对掩蔽剂性能的要求有所不同，有时要求很高，如：

成膜性、可剥离性、形成“图案”的精准性等等。

2.4.2掩蔽剂实例

随着我国航空航天工业发展的需要，铝合金化学铣切保护涂料应用越来越广泛。

化学铣切加工是依靠化学溶液对金属工件表面溶解的一种加工技术,化铣保护涂料是一种可剥离性涂料,在化铣加工过程中对不需要铣切的部位起到暂时的保护作用,化铣工序完成后再去除该保护层。干燥固化切割，剥离不需保护部分浸蚀未保护部分水洗剥离化铣加工过程：在此过程中，掩蔽剂起到临时保护作用。化铣加工过程：

1）将部件浸于掩蔽剂溶液中，取出干燥固化，形成临时保护薄膜；

2）放置模板并沿模板切割薄膜，剥离不需保护部分的薄膜；

3）浸于NaOH溶液中，浸蚀未保护部分；

4）水洗——除去NaOH；

5）剥离其余保护薄膜。2.4.3对掩蔽剂的性能要求

掩蔽剂能够起到保护作用的关键性能：

1）成膜（涂膜形成）性；

2）良好的剥离性（与基材的结合性进行精细控制）；

3）膜的力学性能（强度、拉伸率等）；

4）在实施临时保护的操作中，2）、3）性能不受影响。膜切割必须整齐、干净得到正确的模板形状

浸蚀完成后，剩余薄膜需完整剥离，无断裂。切割刀模板掩蔽剂薄膜轻铝合金剥离2.4.4掩蔽剂的化学结构

掩蔽剂根据被保护体、剥离方法的不同，采用不同的化学组成。市场上主要有四种类型：溶剂型；热熔型；凝胶型；水分散型。表代表性的掩蔽剂种类化学结构特性聚氯乙烯尽管此类薄膜有较高的物理强度，但此类试剂的应用由于树脂种类或其表面受到限制聚乙烯醇此类薄膜虽有很好的物理性能，但抗水性和可加工性较差聚乙烯丁醛基包覆能达到较厚水平，因加有稳定乳液的增塑剂，导致粘度大，易吸附灰尘合成橡胶弹性体基物理性能好，但阳光下性能易退化纤维素衍生物基属热熔型，只能用于某些特定设备或物质丙烯酸树脂基耐晒性好，但因弹性较差，剥离时力分散不均，剥离较困难续表代表性的掩蔽剂2.4.5掩蔽剂的应用1）航天器制造业：

化铣加工、表面处理、表面保护2）汽车制造业：

表面保护3）家用电器制造业：

表面保护1）航天器制造业用掩蔽剂成分含量（wt%）成分含量（wt%）苯乙烯丁二烯橡胶（成膜）20油溶染料、荧光染料（确定厚度目视检查）少量丁腈橡胶（成膜）3全氯乙烯33烷基苯酚凝析油（成膜）4甲苯27聚异丁烯（成膜）2硅油（脱模）少量云母（物理性能）10触变剂少量氧化镁（物理性能）0.5总共100二乙硫脲（抗臭氧）少量表化铣用掩蔽剂的组成例主成分采用合成橡胶

表表面处理掩蔽剂的典型配方成分含量（wt%）成分含量（wt%）苯乙烯基弹性体（成膜）8.0油溶染料（确定厚度目视检查）微量苯乙烯丙烯酸树脂（成膜、物理性能）1.7氟代烃油（脱模）少量石油树脂（物理性能、粘性）2.2稳定剂少量增塑剂（物理性能）0.7甲苯（喷涂调整）49增容剂（物理性能）2.7二甲苯（喷涂调整）24填充剂（物理性能）11.6总共100B.用于表面处理的掩蔽剂

1）与化铣不同，表面处理用掩蔽剂需在酸性条件下承受高压、高温等苛刻的条件；

2）添加成分也要严格控制，如极少量的硅加入到铝合金中，合金物理性能随时间很快退化；硅酸盐不能用于纤维中；因处理液为酸性，滑石也不能用于纤维中。

3）苯乙烯弹性体可作为表面处理掩蔽剂的主要成分。航天器制造用掩蔽剂材料和应用条件化铣用金属物质掩蔽剂用聚合物浸蚀试剂温度铝丁基橡胶、丁腈橡胶NaOH90℃钛乙烯聚合物HF、HNO340℃钢聚氯乙烯HF、HNO355℃化铣用金属物质掩蔽剂用聚合物处理试剂温度轻铝合金三维苯乙烯—聚丁二烯嵌段共聚物重铬酸、磷酸90℃化学铣切表面预处理用保护膜此处温度指的是浸蚀溶液的温度2）汽车制造业用掩蔽剂

用于汽车保护的掩蔽剂能够在汽车被运输的过程中免受雨水侵蚀等。当汽车售出时，可通过蒸汽清洗器以高压喷水剥离临时保护层。成分含量（wt%）乳液A（脱模）1胶体