高聚物分子间的作用力

分子是由原子借化学键结合而成的，这种化学键亦称主价键，或称主价力，是分子内部的作用力。化学键饱和的原子尚有吸引其它分子中饱和原子的能力，这种作用力称为范德华力，相对于主价力，又称之为次价力，属于分子间作用力。

两个彼此靠近的原子，由于电子的不断旋转以及每个原子中原子核的振动，通常会由于某些电子轨道与原子核相对移动而产生瞬时偶极，这种原子间瞬时偶极相互作用所产生的力称为色散力或色散效应。色散力的作用能量很弱，在0.2~2千卡/克分子范围。它具有普遍性和力的加和性，存在于一切分子之间。复杂原子的总色散应力为各单个原子色散力之和。因此，当原子数目增加时，分子间作用力亦随之增大一般非极性高聚物，如天然胶色散力占分子间力总数的80~100％。色散力不受温度影响但受分子间的距离影响较大，需在较小的距离范围内才能表现出来，它与分子间距离的六次方成反比。在极性分子中，分子结构不对称，正负电荷的重心分离，产生正负两极，即形成偶极。

这种偶极是性的，它形成的引力称为定向力。定向力的作用能为3~5千卡/克分子。定向力与温度有关，当温度升高时，由于分子热运动的干扰，定向力就要减弱。此外，它亦与距离的六次方成反比。

当极性分子与非极性分子相互作用时，非极性分子被极化，产生偶极诱导偶极，诱导3诱导力偶极与极性分子的偶极之间产生的作用力称为诱导力。诱导力的作用能力为1.5~3千卡/克分子。它同温度略为有关，并与分子间距离的六次方成反比。

综上所述，在非极性分子之间，只存在色散力在极性分子和非极性分子之间，则有诱导力和色散力；在极性分子中则存在以上三种作用力。以上三种力都与分子间距离的六次方成反比，所以，只有在分子充分接近时，分子间才有明显的引力。当分子距离稍远时（例如大于5A），引力就会迅速减弱。

在有些化合物中，氢原子似乎可以同时和两个电负性很大而原子半径较小的原子（、F、N等）相结合，这种结合叫做氢键。一般认为氢键中，一H基本上是共价键，而H……则是一种强力的有方向性的范德华力。其本质是带有部分负电荷的原子Y与偶极矩很大的极性键X一H间的静电吸引作用。氢键可分为分子间氢键和分子内氢键，如图所示:
氢键的强弱与X及Y的电负性的大小以及Y的半径有关。电负性愈大，半径愈小，则氢键愈强，例如F的电负性，而半径很小，所以F-H······F是的氢键，O-H······O次之，O-H······N又次之，N-H······N更次之，而C-H一般不能构成氢键。C1的电负性虽颇大，但它的原子半径也大，所以氢键O-H······C1很弱。同理O-H······S更弱。
在所有分子间作用力中，氢键具有特殊的地位。它的键能大于上述三种次价力，在5～10千卡/克分子左右。所以，纤维素，聚酰胺等都具有很高的机械强度。聚氨酯橡胶是弹性体中强度的品种，它的抗张强度可达500～600公斤/厘米2，这是因为聚氨酯橡胶的分子之间形成了氢键：
二，分子间作用力的表示方法