Polypropen (PP) syntetiseras från propenmonomer under kontrollerad temperatur och tryck med hjälp av organometalliska stereospecifika katalysatorer (Ziegler-Natta-typ), såsom δ-TiCl3-(C2H5)2AlCl eller TiCl3-(C2H5)30Al (med en effektivitet av TiCl300–30 g polypropylen per gram TiCl). Beroende på den använda katalysatorn och polymerisationsprocessen, uppvisar den resulterande polymeren tre distinkta typer av stereokemiska strukturer i varierande proportioner: isotaktisk, syndiotaktisk och ataktisk. I isotaktisk polypropen-den vanligaste kommersiella formen-är metylgrupperna placerade på samma sida av polymerstommen, en konfiguration som lätt underlättar kristallisering. Kristalliniteten hos den isotaktiska formen ger utmärkt lösningsmedels- och värmebeständighet. Katalysatorteknologier som utvecklats under det senaste decenniet har minimerat bildningen av icke-isotaktiska isomerer, och därigenom eliminerat behovet av att separera ut lågvärde ataktiska komponenter och förenkla produktionsstegen. Det finns två primära processer för att producera polypropen: gasfasprocessen och flytande propenuppslamningsprocessen. Dessutom förblir vissa äldre slurryprocessanläggningar i drift, som använder ett flytande mättat kolväte som reaktionsmedium.
Som jämförelse har både polyetener med hög-densitet och låg-densitet relativt höga densiteter, betydligt lägre smältpunkter och lägre böjmoduler (dvs. styvhet). Dessa skillnader i egenskaper leder till distinkta slutanvändningsprogram.- Styvhet och enkel orientering gör polypropenhomopolymerer lämpliga för tillverkning av olika fibrer och sträckta tejper, medan deras överlägsna värmebeständighet möjliggör användning i styva högtryckskärl, apparater och formade fordonskomponenter.
Nyckelfaktorer som påverkar bearbetningsegenskaperna och fysikaliska egenskaper hos polypropenhomopolymerer inkluderar molekylvikt (typiskt uttryckt som smältflödeshastighet), molekylviktsfördelning (MWD), stereospecificitet och tillsatser. Medelmolekylvikten för polypropen varierar från ungefär 200 000 till 600 000. Molekylviktsfördelning uttrycks vanligtvis som förhållandet mellan en polymers vikt-medelmolekylvikt ($M_w$) och dess antal-medelmolekylvikt ($M_n$); detta förhållande är känt som polydispersitetsindex.
En polymers molekylviktsfördelning påverkar avsevärt dess bearbetbarhet och slutanvändningsprestanda. Detta beror på att smält polypropen är -känslig- för skjuvning, vilket betyder att dess skenbara viskositet minskar när det applicerade trycket ökar. Polypropen med en bred molekylviktsfördelning är mer skjuvkänslig- än den med en snäv fördelning; följaktligen är material med bred spridning lättare att bearbeta under formsprutning. Vissa specifika tillämpningar, särskilt fibrer, kräver en snäv molekylviktsfördelning. Molekylviktsfördelningen påverkas av både katalysatorsystemet och polymerisationsprocessen. Peroxider används vanligtvis under strängsprutningssteget efter-reaktorn för att inducera kemisk nedbrytning (kontrollerad klyvning) och därigenom minska molekylviktsfördelningen. Denna process är känd som kontrollerad reologi (CR).
Jämfört med polyeten har isotaktisk polypropen-på grund av sin unika molekylstruktur och spiralformade kristallina form-molekylkedjor som är mer mottagliga för oxidativ nedbrytning orsakad av ljus och värme. Under typiska bearbetnings- och slutanvändningsförhållanden genomgår polypropen slumpmässig kedjeklyvning, vilket resulterar i minskad molekylvikt och ökad smältflödeshastighet. Alla kommersiella-polypropener innehåller stabilisatorer för att skydda materialet under bearbetning och säkerställa tillfredsställande prestanda vid slutanvändning. Specialiserade applikationer kräver ytterligare tillsatser utöver antioxidanter och UV-stabilisatorer; till exempel tillsätts smörjmedel och anti-blockeringsmedel till filmformuleringar för att minska friktionskoefficienten och förhindra att filmen fastnar i sig själv. Antistatiska medel läggs till förpackningsmaterial för att eliminera statiska laddningar, medan kärnbildningsmedel används för att förbättra transparensen eller förkorta formningscyklerna. Homopolymerhartser klassificeras i allmänhet baserat på smältflödeshastighet och slutanvändning.{11} Smältflödeshastigheten bestäms av både medelmolekylvikten och molekylviktsfördelningen. Medan vissa specialiserade tillämpningar kräver smältflödeshastigheter så höga som 400 dg/min, sträcker sig vanliga kommersiella homopolymerer typiskt från 0,5 till 50 dg/min. Smältflödeshastighet är vanligtvis den primära faktorn vid bestämning av processegenskaper.