高聚物的物理性質愛兩種作用力的影響、即原子間作用方和分子間作用力。原子間以化學鍵相結合,這種鍵的強度是很大的,化合物通常要在高溫才能分解,而金屬或礦物則需很大的力量オ能斷裂。分子間作用カ一般是很弱的,如氣體、液體、糖、蠟等分子都易于分離,但高聚物的情況則不相同,它的分子鏈很長,鏈節的數目以千計,由于加和作用,分子間的作用力変得很大,本過化學鍵力。所以聚合作用能使低分子化合物成為強韌耐用的高聚物。
分子是不停地運動的,高聚物的熱運動主要是圍繞單鍵的轉運動,這個運動的結果使長分子鏈通常呈卷曲狀態,溫度提高可增加分子鏈的運動,而分子間的作用力和龐大的側基則起著阻礙運動的作用。橡膠(或橡膠態)的分子間力較低,在一般使用溫度范圍內,分子鏈的形是卷曲柔軟的,雜亂無序且有糾結,這樣的分子秩序屬液體組織,不過因為分子鏈很長,直于公チ回作的阻和分子鏈又相互糾等,所以分子鏈不易于相對移動或流動,粘度很高,常呈固體狀態。
橡膠的這種卷曲柔軟的分子鏈在外力作用下能伸長9~10倍,但分子的熱運動要使分子鏈保持它原來的卷曲狀態,所以當外力被除去之后,橡膠立刻恢復到原來的長度,橡膠的這種高彈性質是獨特的,是一切橡膠制品的重要性質。橡膠分子鏈上的雙鍵雖不能旋轉,但它能把單鍵隔開,減少單鍵旋轉的位阻,使分子鏈更柔順,彈性更好。
天然橡膠在高度伸長的時候,由于分子鏈的規整性,定向靠攏,分子間辦的作用使橡膠生成一些品體,抗斷裂,所以強度很高,外力去掉之后,晶體熔解又恢復膠的拉伸結晶與纖維(如尼龍)有所不同,尼龍的分子間力很大,拉伸結晶之后,晶體的熔點很高,常溫時仍然保留晶體的狀態,成為強有力的纖維。塑料方面如聚乙烯,因分子鏈結構簡單,易于緊密聚集而結晶,熔點在100℃上下,所以在常溫時是結晶的高分子材料。
高聚物無定形體(液體)在較低溫時尚有一個轉変過程,稱玻璃化溫度(Tg)。Tg可以看作是液體的“過冷卻”轉變,此時高聚物失去彈性,變成和玻璃一樣的脆性物質。橡膠與塑料不同之處在于橡膠的T常在零度以下。例如,天然橡膠的T。為-72℃,丁苯橡膠為-50℃,聚丁二烯橡膠為-100℃。因此,橡膠在常溫時是高彈性材料。而塑料則不是這樣,它們的Tg在常溫以上,例如,聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化溫度都在100℃以上,因而它們在常溫時都是硬性的物質。