Il polipropilene (PP) viene sintetizzato dal monomero di propilene a temperatura e pressione controllate utilizzando catalizzatori organometallici stereospecifici (tipo Ziegler-Natta), come δ-TiCl3-(C2H5)2AlCl o TiCl3-(C2H5)3Al (con un'efficienza di 300–900 g di polipropilene per grammo di TiCl3). A seconda del catalizzatore e del processo di polimerizzazione impiegato, il polimero risultante presenta tre tipi distinti di strutture stereochimiche in proporzioni variabili: isotattica, sindiotattica e atattica. Nel polipropilene isotattico-la forma commerciale più comune-i gruppi metilici sono posizionati sullo stesso lato della struttura polimerica, una configurazione che facilita facilmente la cristallizzazione. La cristallinità della forma isotattica conferisce un'eccellente resistenza ai solventi e al calore. Le tecnologie catalitiche sviluppate negli ultimi dieci anni hanno ridotto al minimo la formazione di isomeri non-isotattici, eliminando così la necessità di separare i componenti atattici di basso valore e semplificando le fasi di produzione. Esistono due processi principali per la produzione del polipropilene: il processo in fase gassosa e il processo con impasto liquido di propilene. Inoltre, alcuni vecchi impianti di lavorazione dei liquami rimangono in funzione e utilizzano un idrocarburo liquido saturo come mezzo di reazione.
In confronto, sia i polietileni ad alta-densità che quelli a bassa-densità possiedono densità relativamente elevate, punti di fusione significativamente più bassi e moduli di flessione (cioè rigidità) inferiori. Queste differenze nelle proprietà portano ad applicazioni di utilizzo finale-diverse. La rigidità e la facilità di orientamento rendono gli omopolimeri di polipropilene adatti alla produzione di varie fibre e nastri allungati, mentre la loro superiore resistenza al calore ne consente l'uso in recipienti rigidi ad alta-pressione, elettrodomestici e componenti automobilistici stampati.
I fattori chiave che influenzano le caratteristiche di lavorazione e le proprietà fisiche degli omopolimeri di polipropilene includono il peso molecolare (tipicamente espresso come indice di fluidità), la distribuzione del peso molecolare (MWD), la stereospecificità e gli additivi. Il peso molecolare medio del polipropilene varia da circa 200.000 a 600.000. La distribuzione del peso molecolare è tipicamente espressa come il rapporto tra il peso di un polimero-peso molecolare medio ($M_w$) e il suo numero-peso molecolare medio ($M_n$); questo rapporto è noto come indice di polidispersità.
La distribuzione del peso molecolare di un polimero influenza in modo significativo la sua lavorabilità e le prestazioni-di utilizzo finale. Questo perché il polipropilene fuso è-sensibile al taglio-il che significa che la sua viscosità apparente diminuisce all'aumentare della pressione applicata. Il polipropilene con un'ampia distribuzione del peso molecolare è più sensibile al taglio-di quello con una distribuzione ristretta; di conseguenza, i materiali con un'ampia distribuzione sono più facili da lavorare durante lo stampaggio ad iniezione. Alcune applicazioni specifiche, in particolare le fibre, richiedono una distribuzione ristretta del peso molecolare. La distribuzione del peso molecolare è influenzata sia dal sistema catalitico che dal processo di polimerizzazione. I perossidi vengono comunemente utilizzati durante la fase di estrusione post-del reattore per indurre la degradazione chimica (scissione controllata), restringendo così la distribuzione del peso molecolare. Questo processo è noto come reologia controllata (CR).
Rispetto al polietilene, il polipropilene isotattico-grazie alla sua struttura molecolare unica e alla forma cristallina elicoidale-ha catene molecolari più suscettibili alla degradazione ossidativa causata dalla luce e dal calore. Nelle condizioni tipiche di lavorazione e utilizzo finale, il polipropilene subisce una scissione casuale della catena, con conseguente riduzione del peso molecolare e aumento dell'indice di fluidità. Tutti i polipropileni di tipo commerciale- contengono stabilizzanti per proteggere il materiale durante la lavorazione e garantire prestazioni soddisfacenti per l'uso finale. Applicazioni specializzate richiedono additivi aggiuntivi oltre agli antiossidanti e agli stabilizzanti UV; ad esempio, lubrificanti e agenti anti-bloccanti vengono aggiunti alle formulazioni delle pellicole per ridurre il coefficiente di attrito e impedire che la pellicola si attacchi a se stessa. Gli agenti antistatici vengono aggiunti ai materiali di imballaggio per eliminare le cariche statiche, mentre gli agenti nucleanti vengono utilizzati per migliorare la trasparenza o abbreviare i cicli di stampaggio. Le resine omopolimeriche sono generalmente classificate in base all'indice di fluidità e all'applicazione-di utilizzo finale. L'indice di fluidità è determinato sia dal peso molecolare medio che dalla distribuzione del peso molecolare. Mentre alcune applicazioni specializzate richiedono portate di fusione fino a 400 dg/min, gli omopolimeri commerciali standard variano tipicamente da 0,5 a 50 dg/min. L'indice di fluidità è solitamente il fattore principale nel determinare le caratteristiche di lavorazione.