Το καουτσούκ και τα πλαστικά προϊόντα είναι λειτουργικά υλικά που κατασκευάζονται κυρίως από φυσικό καουτσούκ, συνθετικό καουτσούκ ή πλαστικό μέσω διεργασιών όπως η σύνθεση, η ανάμειξη, η χύτευση και ο βουλκανισμός (για καουτσούκ).
Από μηχανική άποψη, οι βασικές ιδιότητες του καουτσούκ και των πλαστικών προϊόντων προέρχονται από τη δομή της μοριακής τους αλυσίδας. Η υψηλή ελαστικότητα του καουτσούκ πηγάζει από την αναστρέψιμη παραμόρφωση πολυμερών μακράς{{1}αλυσίδας υπό πίεση: όταν τεντώνεται μια εξωτερική δύναμη, η μείωση της εντροπίας οδηγεί τις μοριακές αλυσίδες να επεκταθούν. Όταν αφαιρείται η δύναμη, η θερμική κίνηση αναγκάζει τις αλυσίδες να συστέλλονται σε μια άτακτη περιελιγμένη κατάσταση, αποκαθιστώντας το αρχικό τους σχήμα. Αυτή η ιδιότητα κάνει το καουτσούκ να χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές που απαιτούν δυναμική απόκριση, όπως τσιμούχες και αμορτισέρ. Η ακαμψία των πλαστικών, από την άλλη πλευρά, βασίζεται στις δυνάμεις van der Waals ή στη διασταύρωση μεταξύ των πολυμερών αλυσίδων. Προσαρμόζοντας την κρυσταλλικότητα ή προσθέτοντας υλικά πλήρωσης (όπως ίνες γυαλιού), η αντοχή και η σκληρότητα μπορούν να εξισορροπηθούν ώστε να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις φέρουσας φορτίου-των δομικών στοιχείων.
Για να επιτύχουν τις λειτουργίες τους, τα προϊόντα από καουτσούκ και πλαστικά επιτυγχάνουν τα αποτελέσματά τους μέσω φυσικών φραγμών ή χημικών τροποποιήσεων. Για παράδειγμα, οι σωλήνες πολυαιθυλενίου (PE), χάρη στη χαμηλή διαπερατότητα αερίων και τη χημική τους αντοχή, είναι ιδανικοί για μεταφορά υγρών. Το καουτσούκ νιτριλίου-βουταδιενίου (NBR), με την εξαιρετική του αντοχή στο λάδι, χρησιμοποιείται συχνά σε στεγανοποιήσεις συστημάτων καυσίμου αυτοκινήτων. Επιπλέον, οι διαδικασίες αφρισμού μπορούν να μειώσουν την πυκνότητα του υλικού και να ενισχύσουν τη θερμομόνωση, καθιστώντας το κατάλληλο για θερμομόνωση. Τα αγώγιμα υλικά πλήρωσης μαύρου άνθρακα προσδίδουν αντιστατικές ιδιότητες στα πλαστικά, διασφαλίζοντας την ασφάλεια των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
Οι σύγχρονες τεχνολογίες καουτσούκ και πλαστικών βελτιστοποιούν περαιτέρω την απόδοση μέσω της ανάμειξης και της νανοσύνθεσης. Για παράδειγμα, τα θερμοπλαστικά βουλκανιζόμενα (TPVs), που σχηματίζονται από το δυναμικό βουλκανισμό μονομερούς αιθυλενοπροπυλενοδιενίου (EPDM) και πολυπροπυλενίου (PP), συνδυάζουν την ελαστικότητα του καουτσούκ με την ευκολία επεξεργασίας πλαστικού, οδηγώντας στην ανάπτυξη ελαφρού σχεδιασμού. Η ουσία των προϊόντων από καουτσούκ και πλαστικό έγκειται στον ακριβή χειρισμό της μικροδομής του υλικού, μετατρέποντας βασικά πολυμερή σε λειτουργικούς φορείς για συγκεκριμένες εφαρμογές.