Всегда знал, что поллитровка пишется слитно.
Но не задумывался почему. Сегодня случайно на глаза попался ответ в учебнике Д.Э. Розенталя.
Слово поллитровка пишется слитно, так как вторая часть его не является существительным в форме родительного падежа.