O polipropileno (PP) é sintetizado a partir de monômero de propileno sob temperatura e pressão controladas usando catalisadores organometálicos estereoespecíficos (tipo Ziegler-Natta), como δ-TiCl3-(C2H5)2AlCl ou TiCl3-(C2H5)3Al (com uma eficiência de 300–900 g de polipropileno por grama de TiCl3). Dependendo do catalisador e do processo de polimerização empregado, o polímero resultante apresenta três tipos distintos de estruturas estereoquímicas em proporções variadas: isotática, sindiotática e atática. No polipropileno isotático-a forma comercial mais comum-os grupos metil estão posicionados no mesmo lado da estrutura do polímero, uma configuração que facilita prontamente a cristalização. A cristalinidade da forma isotática confere excelente resistência ao solvente e ao calor. As tecnologias de catalisador desenvolvidas na última década minimizaram a formação de isômeros não{22}}isotáticos, eliminando assim a necessidade de separar componentes atáticos de baixo valor e simplificando as etapas de produção. Existem dois processos principais para a produção de polipropileno: o processo em fase gasosa e o processo de pasta de propileno líquido. Além disso, algumas plantas de processamento de polpa mais antigas permanecem em operação, utilizando um hidrocarboneto líquido saturado como meio de reação.
Em comparação, os polietilenos de alta-densidade e de baixa{1}}densidade possuem densidades relativamente altas, pontos de fusão significativamente mais baixos e módulos de flexão (ou seja, rigidez) mais baixos. Essas diferenças nas propriedades levam a aplicações-de uso final distintas. A rigidez e a facilidade de orientação tornam os homopolímeros de polipropileno adequados para a fabricação de diversas fibras e fitas esticadas, enquanto sua resistência superior ao calor permite seu uso em vasos rígidos de alta-pressão, eletrodomésticos e componentes automotivos moldados.
Os principais fatores que influenciam as características de processamento e as propriedades físicas dos homopolímeros de polipropileno incluem peso molecular (normalmente expresso como taxa de fluxo de fusão), distribuição de peso molecular (MWD), estereespecificidade e aditivos. O peso molecular médio do polipropileno varia de aproximadamente 200.000 a 600.000. A distribuição de peso molecular é normalmente expressa como a razão entre o peso -peso molecular médio ($M_w$) de um polímero e seu número-peso molecular médio ($M_n$); esta proporção é conhecida como índice de polidispersidade.
A distribuição de peso molecular de um polímero influencia significativamente sua processabilidade e{0}}desempenho de uso final. Isso ocorre porque o polipropileno fundido é-sensível ao cisalhamento-, o que significa que sua viscosidade aparente diminui à medida que a pressão aplicada aumenta. O polipropileno com ampla distribuição de peso molecular é mais sensível-ao cisalhamento do que aquele com distribuição estreita; conseqüentemente, materiais com ampla distribuição são mais fáceis de processar durante a moldagem por injeção. Certas aplicações específicas, particularmente fibras, requerem uma distribuição estreita de peso molecular. A distribuição do peso molecular é influenciada tanto pelo sistema catalítico quanto pelo processo de polimerização. Os peróxidos são comumente usados durante o estágio pós-{9}}extrusão do reator para induzir a degradação química (cisão controlada), estreitando assim a distribuição do peso molecular. Este processo é conhecido como reologia controlada (CR).
Comparado ao polietileno, o polipropileno isotático-devido à sua estrutura molecular única e forma cristalina helicoidal-possui cadeias moleculares que são mais suscetíveis à degradação oxidativa causada pela luz e pelo calor. Sob condições típicas de processamento e uso final, o polipropileno sofre cisão aleatória da cadeia, resultando em redução do peso molecular e aumento da taxa de fluxo de fusão. Todos os polipropilenos-comerciais contêm estabilizadores para proteger o material durante o processamento e garantir desempenho satisfatório-no uso final. Aplicações especializadas requerem aditivos adicionais além de antioxidantes e estabilizadores de UV; por exemplo, lubrificantes e agentes anti{8}bloqueio são adicionados às formulações de filmes para reduzir o coeficiente de atrito e evitar que o filme grude em si mesmo. Agentes antiestáticos são adicionados aos materiais de embalagem para eliminar cargas estáticas, enquanto agentes nucleantes são usados para aumentar a transparência ou encurtar os ciclos de moldagem. As resinas homopolíméricas geralmente são classificadas com base na taxa de fluxo de fusão e na aplicação{11}}de uso final. A taxa de fluxo de fusão é determinada tanto pelo peso molecular médio quanto pela distribuição do peso molecular. Embora algumas aplicações especializadas exijam taxas de fluxo de fusão tão altas quanto 400 dg/min, os homopolímeros comerciais padrão normalmente variam de 0,5 a 50 dg/min. A taxa de fluxo de fusão é geralmente o principal fator na determinação das características de processamento.