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1、高聚物的理論強度
高分子抵抗斷裂的能力稱為高分子的強度。高分子材料的破壞可能是高分子主鏈的化學鍵斷裂或高分子分子間滑脫或分子鏈間相互作用力的破壞。從分子水平上看，高分子的斷裂要破壞分子內的化學鍵和分子間的范德華力或氫鍵。
圖1 內部結構破壞情況示意圖
2、理論強度的計算
2.1 化學鍵：
共價鍵的鍵能為335～378KJ/mol（5～6′10-19J/鍵）鍵長1.5埃，兩個原子的相互吸引力f＝3～4′10-9N/鍵。如PE分子截面為20′10-20m2，可以計算理論強度為2′1010N/m2，而實際的抗張強度僅為108N/m2。
固體材料中往往存在些損傷，如微裂紋、缺口、空隙、雜質及其他缺陷等，這些損傷使外加應力不能均勻分布于材料中；損傷的某一部分，例如裂紋的端部附近有高度的應力集中，那里所承受的應力遠超過平均應力，使平均應力還沒有達到理論強度之前，裂紋端部的應力己達到材料理論強度的臨界值，使裂紋開裂并擴展，引起宏觀斷裂；這就是一般固體材料的實際強度遠低于理論強度的主要原因。
2.2 分子間滑脫：
高聚物分子間滑落斷裂需要破壞分子鏈尺寸范圍內的分子間作用力。
氫鍵鍵能20KJ/mol，假設0.5nm有一個氫鍵，分子間的滑脫尺寸為100nm，總能量可以達到4000KJ/mol，即使沒有氫鍵，05.nm鏈段的內聚能假設為5KJ/mol，100nm長分子鏈的內聚能為1000KJ/mol，比化學鍵要高，所以發生這種分子間滑落斷裂是不可能的。
2.3克服斷面部分分子間力的斷裂：
氫鍵鍵能20KJ/mol，作用范圍0.3nm，破壞一個氫鍵需要1′10-10N，范德華力8KJ/mol，作用范圍0.4nm，破壞一對范德華力需要3 ′10-10N，假設每0.25nm2有一個氫鍵或范德華鍵，拉伸強度為4 ′108Pa，1.2 ′108Pa。
在斷裂時三種方式兼而有之，通常聚合物理論斷裂強度在幾千MPa，而實際只有幾十MPa ，主要原因在于樣條存在缺陷和應力集中。
圖2 導致聚合物強度下降的微觀結構細節示意圖
3、高分子材料強度的微觀理論
高聚物指由許多相同的、簡單的結構單元通過共價鍵重復連接而成的高分子量(通常可達104～106)化合物。高聚物強度則是指高聚物受力時抗破壞能力的量度。
從微觀角度看，材料的強度大小取決于內聚力，內聚力來源于主價健和次價健。主價健(化學鍵)源于原子間的相互作用、鍵能較高，約100 KCa·mol-1。次價健（范德華力）源于分子間的相互作用，鍵能較低，約10 KCa·mol-1以上。材料的強度破壞是由于主價鍵和次價鍵的斷裂，致使樣品斷裂所做的功大于兩個新生的斷裂面的表面能。高聚物具有巨大的分子量，而且分子鏈間相互纏結、形成交聯結構以及結晶高聚物中晶區對非晶區的固定作用等結構特征，決定了高聚物的斷聚最終是主價健的斷裂。
圖3 部分材料實際拉伸強度與理論強度的比較