Polipropilena (PP) ialah sebatian polimer termoplastik yang dihasilkan oleh pempolimeran penambahan monomer propilena. Komposisi kimia dan konfigurasi molekulnya secara langsung menentukan sifat fizikal bahan, ciri pemprosesan dan julat aplikasi. Sebagai ahli penting keluarga poliolefin, PP mewakili dalam kimia polimer dan aplikasi perindustrian kerana strukturnya yang ringkas, komposisi tunggal, dan keupayaan untuk mencapai sifat yang pelbagai melalui kawalan stereoteratur.
Daripada perspektif komposisi kimia asas, unit berulang PP ialah -CH₂-CH(CH₃)-, terdiri daripada karbon (C) dan hidrogen (H), tanpa heteroatom lain. Formula molekulnya boleh diwakili sebagai (C₃H₆)ₙ, di mana n ialah darjah pempolimeran, lazimnya antara beberapa ribu hingga puluhan ribu, dan berat molekulnya berjulat dari ratusan ribu hingga jutaan. Struktur ini, terdiri daripada hidrokarbon semata-mata, memberikan PP ketumpatan rendah (0.90–0.91 g/cm³) dan lengai kimia yang baik. Walau bagaimanapun, ia juga menentukan bahawa semasa pembakaran, ia menghasilkan karbon dioksida dan air terutamanya, walaupun asap hidrokarbon mungkin dihasilkan pada suhu tinggi.
Struktur kimia PP dicirikan oleh rantai utamanya yang terdiri daripada kumpulan metilena (-CH₂-) berselang seli dan atom karbon sekunder dengan cabang metil. Berdasarkan susunan ruang rantai sisi metil, PP boleh dikelaskan kepada tiga stereoisomer: PP isotaktik (iPP), PP sindiotatik (sPP), dan PP ataktik (aPP). PP isotaktik adalah yang paling biasa dalam industri, dengan semua rantai sisi metil terletak pada sisi yang sama rantai utama, membentuk konformasi heliks spatial yang sangat teratur. Ini memudahkan pembentukan kristal biasa, menghasilkan takat lebur yang lebih tinggi (kira-kira 160–170 darjah ), ketegaran dan rintangan haba. PP Syndiotactic mempunyai rantai sisi metil yang diedarkan secara bergantian pada kedua-dua belah rantai utama, juga membentuk kristal biasa, tetapi kehabluran dan takat leburnya lebih rendah sedikit daripada jenis isotaktik. Polipropilena ataktik (PP) dicirikan oleh susunan rantai sisi metilnya yang tidak teratur, menyukarkan rantai molekul untuk disusun secara teratur. Ia pada asasnya amorfus, mengakibatkan kekuatan dan takat lebur berkurangan dengan ketara. Ia biasanya digunakan sebagai ejen pengubah suai atau bahan{11}}habluran rendah untuk aplikasi khas.
During polymerization, the catalyst system plays a decisive role in the chemical structure of PP. Traditional Ziegler-Natta catalysts can achieve high isotacticity (>95%), manakala pemangkin metallocene boleh mengawal stereoregularity dan pengagihan berat molekul dengan tepat, dengan itu memperoleh resin PP dengan sifat yang lebih seragam. Pengubahsuaian kopolimerisasi boleh mengubah komposisi kimia PP. Contohnya, memperkenalkan sejumlah kecil monomer etilena semasa pempolimeran propilena boleh menghasilkan blok atau kopolimer rawak PP (PP-B, PP-R), yang molekulnya mengandungi unit etilena (-CH₂-CH₂-) sebagai tambahan kepada unit propilena. Perubahan dalam komposisi kimia ini boleh mengurangkan-kerapuhan suhu rendah dengan ketara, meningkatkan ketelusan atau meningkatkan rintangan penuaan haba.
Tambahan pula, PP boleh membentuk kompleks dengan monomer atau polimer lain melalui cantuman dan pengadunan kimia. Sebagai contoh, memperkenalkan kumpulan kutub seperti maleik anhidrida (MAH) ke dalam rantai molekul boleh meningkatkan keserasiannya dengan bahan lain, dengan itu mengembangkan aplikasinya dalam bahan komposit.
Secara keseluruhannya, walaupun polipropilena mempunyai komposisi kimia yang ringkas, hanya terdiri daripada unsur karbon dan hidrogen, kestereaturannya, tahap pempolimeran, dan perubahan dalam komposisi kimia yang dibawa oleh pengubahsuaian kopolimerisasi memberikannya kepelbagaian struktur yang kaya pada peringkat molekul. Kebolehkawalan struktur dan komposisi yang tepat ini bukan sahaja meletakkan asas untuk PP dalam reka bentuk prestasi bahan tetapi juga menyediakan sokongan kimia untuk aplikasinya yang meluas dalam pembungkusan, automotif, pembinaan, tekstil dan bidang lain.