L'existence de variétés isotactiques, syndiotactiques et atactiques de polypropylène est un point important en ce qui concerne la structure et la morphologie du polymère.
Dans un premier temps, la stéréorégularité des chaînes a été étudiée essentiellement par spectroscopie X et IR. De nombreuses bandes observées ont été, à l'époque, attribuées à la structure hélicoïdale de la molécule.
Des études ultérieures ont tenté de corréler l'intensité de certaines de ces bandes avec la teneur en polymère isotactique, sur la base des différences constatées dans les spectres du PP cristallin (solide), fondu et atactique. Les progrès les plus notables dans la compréhension des structures cristallines possibles du PP et de leur relation avec les teneurs des formes de stéréorégularité observées ont été obtenus au moyen de la RMN-C13.
La préparation des échantillons pour l'analyse est basée sur l'insolubilité des formes isotactiques dans le n-heptane bouillant, comme mentionné au point I.1.b. Les sphérulites existent dans différentes configurations morphologiques, en fonction des conditions de cristallisation. Le signe de la biréfringence (direction de la déviation) dépend des quantités relatives de plaquettes radiales et tangentielles. Dans les produits commerciaux, la forme cristalline monoclinique est la plus courante.
Le poids moléculaire est déterminé par des techniques standardisées de chromatographie d'exclusion de taille. La masse moléculaire moyenne de la viscosité (VAMW), obtenue à partir de la viscosité intrinsèque, est calculée à l'aide de l'équation de Houwink :
La distribution du poids moléculaire est analysée au moyen de deux procédures. La première consiste en un fractionnement, généralement effectué sur des colonnes à support inerte, suivi d'une caractérisation de chaque fraction par des techniques conventionnelles. La seconde est basée sur la chromatographie d'exclusion de taille (SEC). Le polymère en solution est fractionné en fonction de sa taille moléculaire, les grosses molécules étant retenues moins longtemps que les petites. Cette technique nécessite un étalonnage très précis à l'aide d'échantillons dont la distribution est extrêmement étroite.