一种以层状α-磷酸锆盘（α-ZrP）为核心，以无机阻燃剂（gel-silica，GS）为壳，简单合成屏蔽α-ZrP表面固体酸位点的新型阻燃剂（ZS）。研究了ZS与有机硅树脂的掺入对PC复合材料热性能和阻燃性的影响。

结果表明，ZS的存在可以提高PC基体的热稳定性。 随着ZS含量增加到3 wt%，复合材料的极限氧指数（LOI）为32.3%，垂直燃烧（UL-94）测试达到V-0等级。发现了 α-ZrP 核和凝胶-二氧化硅壳之间的协同作用，也发现了与有机硅树脂的协同作用。

无卤阻燃聚丙烯（PP）的制备：对磷酸锆进行了功能化修饰，将其作为核，在其表面包覆了一层聚磷腈类材料作为壳，从而制得一种核-壳结构的阻燃协效剂，将其与IFR复配用于PP阻燃改性。既满足了加工所需的温度要求，又满足了聚丙烯复合材料所需的阻燃要求。当复配 3 wt%的包覆 α-ZrP 和 25 wt%的 IFR，PP 复合材料的 LOI 值可以达到 32.8%，并且可以通过 UL-94的 V-0 级，无滴落，同时复合材料的热稳定性也有一定程度的提升，体现在T50% 提升了 15 ℃，最终的成炭量（ 800 ℃下）也提升了 6 wt%。（注：α-ZrP 核和聚磷腈壳之间存在着协同效应，可以一定程度上同时在气相和凝聚相发挥阻燃作用，从而提高阻燃性能）。

通过T功能化ZrP纳米片和N-烷氧基受阻胺的协同作用显著提高聚丙烯的防火安全性

N-烷氧基受阻胺（NOR）和功能化ZrP纳米片的协同作用实现了无卤阻燃PP的高效能。当NOR、F-ZrP和APP的含量分别为0.2wt%、4.95wt%和14.85wt%时，PP的LOI从18.0%提高到36.0%，UL-94等级从NR提高到V - 0 评分。

此外，PHRR、AV-HRR、THR、PSPR 和 TSP 分别降低了 95.6%、90.6%、73.3%、93.5% 和 80.6%。该机制揭示了 F-ZrP 通过界面碳化在膨胀炭层中形成了封闭的微米级炭笼。在炭笼中，NOR 产生的硝酰基自由基有效地淬灭了 PP 热解产生的活性自由基，并诱导了它们的环化反应。得到的环状化合物被 F-ZrP 纳米片捕获并催化成石墨化结晶炭，形成稳定致密的炭层，保护聚合物不被燃烧。

自由基猝灭与催化碳化机制的协同作用为实现高效无卤阻燃聚合物提供了新途径。