《高分子物理》是大学本科4年学习中最难的课程，二呆感到比《物理化学》中的热力学部分，《有机化学》的合成部分还要难。
当时用的是那本绿皮的复旦教材，内容多重线索交织，部分结论前置，上课时一直感慨如何能学好。授课老师（未来院士）很豁达，“你们不要担心，考试没有这么难的”。
很多年后，在B站听到中科大的课程，反复听了2遍，畅快通透。聊以这本小册子，推演天地间无尽的玄妙。
高聚物结构与性能的关系（三个层次）
1.“分子结构与材料性能”
材料结构是材料性能的物质基础。通过高分子链特有的链段运动，高聚物呈现丰富多彩的玻璃化转变现象，在高于Tg呈现特有的高弹性，才会有特有温度依懒性的公式WLF方程。
例如，由于杂链节 -O-CO-O- 或-SO2基团在低于玻璃化温度的玻璃态能发生运动（次级转变）。
才使得杂链高聚物，如双酚A型PC，聚芳砜能在外力作用是通过杂链节的运动吸收能量，使得这些高聚物在玻璃态时具有优良的抗冲性能。
又如另一个结晶高聚物的例子，PTFE在19-31摄氏温度的晶型转变，导致其在最常见的温度范围内力学性能不稳定，
故此，通过与少量六氟丙烯共聚，阻止了PTFE的晶型转变。PTFE才有了大用。
2.”凝聚态结构与制品性能”
化学结构一定的某种高聚物，可以因分子链不同的聚集状态(凝聚状态)，而显示出不同的性能，不同的凝聚态来自不同的加工、成型、条件。这也是高聚物对加工条件敏感的原因。
比如，将PET熔体迅速冷却，再拉伸，可制得又韧又结实的涤纶丝；若将PET熔体缓慢冷却，将得到一个脆性的高聚物。
又如，尼龙渔网。如果抽丝后用水冷却，会产生大球晶，光线被散射，透明度差，并且表明粗糙，容易挂泥，导致捕鱼效率低。
改进的方法是用油代替水为冷却液，使球晶变下，尼龙丝透明又不挂泥。
材料的性能不等于制品的性能，具有良好性能的材料不一定造出好的制品。
高聚物熔体是一种黏弹性流体，在外力作用下的流动又其特性。
在流动态下，高聚物熔体除了有不可逆的流动成分为，还有部分可逆的弹性形变部分 – 黏弹性，并且是非线性的黏弹性；
被称为流变性，即流动和变形共存。
如高速搅拌高聚物熔体或浓溶液，熔体或浓溶液会产生爬杆现象；挤出时，挤出物的尺寸比模口尺寸大（挤出物胀大）。
流变性能与高聚物的分子结构、分子质量及分布相关，也与加工条件相关。
3.“电子态结构与材料功能”
即使化学结构和凝聚态结构已定的高聚物材料，由于其处在不同的激发态，可显示出新的性能。
如聚乙炔（碳-碳单键、双键交替排列）。
可参看早期一篇诺奖文章介绍。
那些山头，那些庙5：捕电使者Heeger、MacDiarmid、白川英树
在聚乙炔中，每个碳原子有一个导电电子(π电子)，应该像碱金属（锂、钾和钠）是良导体。
但，高聚物的链状结构决定了带一个导电电子的聚乙炔不能导电。
聚乙炔是一维体系，而碱金属是三维体系，空间结构维度差别决定了材料导电性的不同。对于一维材料，即使每个原子都有导电的价电子，在低温，等间距点阵结构的一维晶体在能量上是不稳定的，即Peierls不稳定性。
其电子与晶格原子间相互作用，发生晶体结构的畸变，使其能带在Fermi面附近Kf出现能隙Eg，从而导致体系性质由导体(金属性)向绝缘体(非金属性)转变。
也就是说，由于这个不稳定性，聚乙炔原来半满的能带分裂为二，产生能隙。
能隙下面的一个能带完全填满电子，上面则完全空着。
因此，本来带导电电子的聚乙炔成了绝缘体（或半导体）。对于聚乙炔，不能通过升温（早已裂解）来改变导电性。可采用掺杂，使能隙变窄。实验也证实了这点。
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与小分子不同，高分子主链上多个单键的内旋转，使得高分子链存在天量的可能构象数，形态，尺寸，须用统计方法来计算。
柔性(Flexibility)是指高分子链可以通过改变构象而无规弯曲的特性，为高分子链最主要的结构特征，是高聚物特有的结构层次。
多数情况，高分子链总是自发地呈蜷曲形态，似无规线团。由于化学结构的差异，不同高分子链内旋转时受到的空间阻碍程度也不同。
内旋转愈自由，链蜷曲的程度就愈大，尺寸就愈小。
高分子链的柔性，实际上，就是内旋转能够不断改变其构象，以不同程度蜷曲的性质。可粗略的理解为一条无规弯曲的线条。
与柔性相对的是刚性(rigidity)。
链结构包括主链结构、侧基（极性、体积）及链长等因素，链的柔性是综合因素的结果。
不少高分子链中，既有柔性部分，也有刚性部分。
（好的材料和人一样，都是刚柔并济）
（补充部分）
构型（configuration）与构象(conformation)的区别。
见下表。
近程相互作用(short-range interaction)和远程相互作用(long-range interaction)
近程相互作用是指高分子链上近邻非键合原子或基团上电子云之间的相互作用，取决于近程结构。
远程相互作用是指沿柔性链上的相距较远的原子或基团由于主链单键的内旋转而接近到小于范德华半径距离时所产生的相斥作用。参考图见下。
非晶态（non-crystalline）与无定形(amorphous)
“无定形”是从液态角度来说的，即分子排列完全无序，“非晶态”是从晶态角度来说的，即分子排列完全是三维有序的。在小分子物质中，这两个术语是互通的。但对高聚物，应该用非晶态更为适宜。
（这也是老GE和BASF，老DuPont的区别）
软物质
软物质处于液体和理想固体这两个极端之间中间地带的物质。
液体的分子可以自由地变换位置，理想固体分子的位置是固定的。软物质从宏观尺度看没有像晶体结构有周期性，从原子、分子尺度看叶完全是无序的，但在介观尺度下存在规则的结构。
软物质的根本特征是在外界（如温度，外力）微小的作用下，会产生显著的宏观效果，也就是“小影响大效果”。如，天然橡胶，每200个碳原子中有1个与硫原子反应，即交联，液态树汁就能变成固态的橡胶。
链内凝聚和链间凝聚
单链聚态
凝聚缠结