Polüpropüleen (PP), kui oluline termoplastne polümeer, võlgneb oma suurepärased makroskoopilised omadused selle ainulaadsele molekulaarstruktuurile. Selle materjali konstruktsiooniomaduste mõistmine on selle materjali rakenduspiiride ja innovatsioonisuundade mõistmiseks ülioluline.
PP moodustub propüleenmonomeeride (CH₂=CH-CH₃) liitpolümerisatsioonil, et luua lineaarne polümeeri ahel. Peaahel koosneb kovalentsete sidemetega seotud süsinikuaatomitest ja iga korduv üksus kannab metüüli (-CH₃) kõrvalrühma. See struktuur annab PP-le pool{5}}kristallilise karakteristiku-, kui molekulaarsed ahelad on korrapäraselt paigutatud, võivad moodustuda järjestatud kristalsed piirkonnad, samas kui korrastamata osad on amorfsed piirkonnad. Nende kahe suhet mõjutab oluliselt molekulaarsete ahelate stereoregulaarsus. Põhiahela mõlemal küljel paiknevate metüülrühmade paigutuse põhjal võib polüpropüleeni (PP) liigitada kolme stereotüüpi: isotaktiline, sündiotaktiline ja ataktiline. Isotaktilisel PP-l on kõik metüülrühmad põhiahela samal küljel, mille tulemuseks on molekulaarsete ahelate tihe tihendus ja kõrge kristallilisus (50%-70%), mis näitab suurepärast jäikust, tugevust ja kuumakindlust. Sündiotaktilisel PP-l on vahelduvad metüülrühmad, mille tulemuseks on veidi nõrgem kristallilisus, kuid parem läbipaistvus. Ataktilist PP-d on selle ebakorrapärase metüüljaotuse tõttu raske kristalliseeruda, kuna sellel on kummine olek ja seetõttu on sellel piiratud praktilised rakendused. Praegu on peamised tööstustooted enamasti isotaktiline PP, mis saavutab polümerisatsiooniprotsessi reguleerimiseks suure stereoregulaarsuse Ziegler-Natta katalüsaatorite või metallotseenkatalüsaatorite abil.
Molekulaarse ahela hargnemisaste mõjutab ka PP omadusi: tavalisel PP-l on lineaarne struktuur, samas kui mõned modifitseeritud sordid võivad lühikeste harude sisseviimisega parandada töötlemise voolavust, kuid võivad vähendada kristallilisust. Lisaks põhjustavad PP nõrgad molekulidevahelised jõud (olemas on ainult van der Waalsi jõud) madala tiheduse (0,90-0,91 g/cm³), kerge kaalu ja hõlpsa töötlemise. Kuid selle kuumuskindlus (sulamistemperatuur ligikaudu 160–170 kraadi) ja vastupidavus madalale temperatuurile (haprustemperatuur ligikaudu -10 kuni -20 kraadi) on piiratud molekulaarsete ahelate soojusliikumise omadustega.
Kristalliliste piirkondade olemasolu on PP jäikuse ja sitkuse kombinatsiooni võtmeks -kristallilised piirkonnad pakuvad mehaanilist tuge, samas kui amorfsed piirkonnad neelavad löögienergiat. Kristallide morfoloogiat saab kontrollida kopolümerisatsiooniga (nt etüleeni monomeeride sisseviimisega) või tuuma moodustavate ainete lisamisega. Näiteks on plokk-kopolümeeril PP, mis on tingitud molekulaarse ahela korrapärasuse katkemisest etüleensegmentide poolt, vähenenud kristallilisus ja parem löögikindlus, laiendades selle rakendusi autoosades ja muudes valdkondades.
Kokkuvõttes määrab PP struktuur molekulaarse ahela regulaarsusest ja stereotüübist kuni kristalliseerumiskäitumiseni kollektiivselt selle mitmekesise jõudlusspektri, pakkudes materjalide disaini ja insenerirakenduste jaoks rikkalikke mõõtmeid.