天然橡胶是由顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其橡胶烃含量超过90%，并含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。天然橡胶的物理性质包括在常温下具有较高的弹性和稍许的塑性，具有优秀的机械强度和较低的滞后损失，良好的耐屈挠性和电绝缘性能。因其分子链中含有不饱和双键，天然橡胶化学反应活性较强，容易受到光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和金属如铜、锰等的影响而加速老化。然而，添加了防老剂的天然橡胶在经过一定时间的暴晒或储存后仍能保持较好的性能。在耐介质性方面，天然橡胶能够耐受一定程度的碱性介质，但不耐受浓强酸。由于其非极性特性，天然橡胶对极性溶剂的耐受性较差，但在非极性溶剂中会溶胀。
在物理结构上，天然橡胶的大分子链主要由聚异戊二烯构成，其分子链上有醛基，使得橡胶在贮存过程中粘度增加。大分子链末端通常是二甲基烯丙基和焦磷酸酯基。分子量分布较宽，大多数分子量在三万左右。由于其自补强性质，当拉伸时分子链沿应力方向取向形成结晶，从而提高机械强度。
天然橡胶按形态可分为固体天然橡胶和浓缩胶乳。固体天然橡胶主要包括烟片胶、风干胶片、白皱片、褐皱片等，其中烟片胶是天然橡胶中最具代表性的品种。颗粒胶（标准胶）则是按国际统一的理化性能指标进行分级。
天然橡胶广泛应用于日常生活、医疗卫生、交通运输、工业、农业、国防以及高精尖科学技术产品等领域，因其优良的回弹性、绝缘性、隔水性、可塑性以及经过适当处理后的耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等性能。
在化学性质上，天然橡胶容易与硫化剂发生硫化反应，与溴、氧、臭氧发生氧化、裂解反应，与卤素发生氯化、碘化反应，在催化剂和酸作用下发生化学反应等。在各类化学反应中，氧化裂解反应和结构化反应最为重要。
天然橡胶的性能包括优异的物理机械性能，如在常温下的高弹性和低密度；热老化性能，如在130-140度开始流动，200度左右开始分解；耐介质性，如耐10%的氢氟酸，20%盐酸，30%硫酸，50%的氢氧化钠等；以及良好的加工工艺性能，如容易进行塑炼、混炼、压延、压出、成型等。
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