Polipropilenas (PP), kaip svarbus termoplastinis polimeras, pasižymi puikiomis makroskopinėmis savybėmis dėl unikalios molekulinės struktūros. Norint suprasti šios medžiagos taikymo ribas ir inovacijų kryptis, labai svarbu suprasti jos struktūrines charakteristikas.
PP susidaro papildomai polimerizuojant propileno monomerus (CH₂=CH-CH₃), siekiant sukurti linijinę polimero grandinę. Pagrindinę grandinę sudaro anglies atomai, sujungti kovalentiniais ryšiais, o kiekvienas pasikartojantis vienetas turi metilo (-CH₃) šoninę grupę. Ši struktūra suteikia PP pusiau -kristalinę charakteristiką-, kai molekulinės grandinės yra reguliariai išsidėsčiusios, gali susidaryti tvarkingos kristalinės sritys, o netvarkingos dalys yra amorfinės. Santykį tarp šių dviejų reikšmingai veikia molekulinių grandinių stereoreguliarumas. Remiantis metilo grupių išsidėstymu abiejose pagrindinės grandinės pusėse, polipropilenas (PP) gali būti suskirstytas į tris stereotipus: izotaktinį, sindiotaktinį ir ataktinį. Izotaktiniame PP yra visos metilo grupės, esančios toje pačioje pagrindinės grandinės pusėje, todėl molekulinės grandinės yra glaudžiai susijungusios ir pasižymi dideliu kristališkumu (50 %-70 %), todėl pasižymi puikiu standumu, stiprumu ir atsparumu karščiui. Sindiotaktiniame PP yra kintančių metilo grupių, todėl kristališkumas yra šiek tiek silpnesnis, bet skaidrumas. Ataktinis PP dėl netvarkingo metilo pasiskirstymo yra sunkiai kristalizuojamas, jis yra guminės būsenos, todėl praktinis pritaikymas ribotas. Šiuo metu pagrindiniai pramonės produktai dažniausiai yra izotaktinis PP, kuris pasiekia aukštą stereoreguliarumą naudojant Ziegler-Natta katalizatorius arba metalloceno katalizatorius, reguliuojančius polimerizacijos procesą.
Molekulinės grandinės šakojimosi laipsnis taip pat turi įtakos PP savybėms: įprastinis PP turi linijinę struktūrą, o kai kurios modifikuotos veislės gali pagerinti apdorojimo sklandumą įvedant trumpas šakas, tačiau gali sumažinti kristališkumą. Be to, dėl silpnų tarpmolekulinių PP jėgų (egzistuoja tik van der Waals jėgos) mažas tankis (0,90-0,91 g/cm³), mažas svoris ir lengvas apdorojimas. Tačiau jo atsparumą karščiui (lydymosi temperatūra apie 160–170 laipsnių) ir atsparumą žemai temperatūrai (trupėjimo temperatūra maždaug nuo -10 laipsnių iki -20 laipsnių) riboja molekulinių grandinių šiluminio judėjimo charakteristikos.
Kristalinės sritys yra labai svarbios PP tvirtumo ir tvirtumo derinyje{0}}kristalinės sritys suteikia mechaninę atramą, o amorfinės sritys sugeria smūgio energiją. Kristalų morfologiją galima kontroliuoti kopolimerizuojant (pvz., įvedant etileno monomerus) arba pridedant branduolių formavimo agentų. Pavyzdžiui, blokinis kopolimeras PP dėl etileno segmentų molekulinės grandinės taisyklingumo sutrikimo pasižymi mažesniu kristališkumu ir pagerintu atsparumu smūgiams, todėl jis išplečiamas automobilių dalyse ir kitose srityse.
Apibendrinant galima pasakyti, kad PP struktūra, nuo molekulinės grandinės reguliarumo ir stereotipo iki kristalizacijos elgesio, bendrai lemia įvairų jo veikimo spektrą, suteikiant daug matmenų medžiagų projektavimui ir inžinerinėms reikmėms.