本發(fā)明屬于無鹵阻燃高分子材料技術領域，具體涉及一種基于由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配獲得的優(yōu)異阻燃性能、抑煙效果和耐水性能的高分子材料。

背景技術：

自上世紀五十年代起，高分子的研究如雨后春筍得到了飛速發(fā)展，各種各樣的高分子材料先后被開發(fā)了出來，并廣泛應用于航空航天、建材、電子電器、汽車、家裝、紡織品等領域，涵蓋了人們日常生活中“衣食住行”的所有方面，目前已成為整個國民經(jīng)濟、軍工國防不可或缺的一部分。然而高分子材料在給現(xiàn)代人的生活帶來極大方便的同時還帶來了極大的火災安全隱患，這是由于高分子材料主鏈主要由碳、氧、氮、氫等元素構成，因而使得大多數(shù)高分子材料均具有易燃性，而且燃燒時火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤瑹嶂蹈?，不易熄滅。因此，對易燃高分子材料進行阻燃改性具有很重要的現(xiàn)實意義。

為解決易燃高分子材料阻燃性能差的問題，現(xiàn)有技術通常都是在其中加入阻燃劑。截止目前，市場上應用最多的阻燃劑主要包括三大類，一是鹵系阻燃劑，二是金屬氫氧化物阻燃劑，三是膨脹阻燃劑。傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑燃燒時會產(chǎn)生大量有毒氣體，給人們的生命安全帶來極大的風險，在很多發(fā)達國家已被禁止使用。無機阻燃劑中的金屬氫氧化物阻燃劑雖然環(huán)保，但添加量必須達到50％以上才具有較好的阻燃效果，而如此大的添加量對材料的力學性能等影響較大，故而使其在很多領域難以滿足使用要求(如Advances in Polymer Technology,Vol.33,No.S1,2014,21447一文報道氫氧化鎂的添加量只有不低于55wt％時才能使聚丙烯達到UL-94V-0級)。與前兩類阻燃劑相比，膨脹型阻燃劑(IFR)因阻燃效率較高，無腐蝕氣體放出等優(yōu)點，成為了近年來廣受關注的一種無鹵阻燃劑。但遺憾的是膨脹阻燃劑體系還是存在兩大不足：一是絕大多數(shù)抑煙效果并不理想，如Ind.Eng.Chem.Res.2016,55,7132一文報道的膨脹阻燃劑體系在添加量為30wt％時僅能使基材的煙釋放總量降低1.1％；二是絕大部分膨脹阻燃劑耐水性差，即在潮濕環(huán)境中膨脹阻燃劑極易遷移析出，阻燃性不能持久，影響長期使用，如RSC Advances,2015,5,16328一文報道的含有膨脹阻燃劑的高分子材料在水中浸泡7天后其氧指數(shù)下降約4.5～5.5％。由此可見，目前已報道的主流阻燃劑體系在高分子材料中應用時大部分均存在一些明顯的不足，有待于進一步去解決和優(yōu)化。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種基于含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配獲得優(yōu)異阻燃性能、抑煙效果和耐水性能的高分子材料。

本發(fā)明提供的基于含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配阻燃的高分子材料，該材料按質量百分比計是由以下組份共混而成：

其中所述的含磷成炭劑結構通式如下：

式中X、Y、Z代表-HN-CH₂-CH₂-NH-(由乙二胺反應而得)、-HN-CH₂-CH₂-O-(由乙醇胺反應而得)、-HN-M-NH-(由苯二胺反應而得)、哌嗪環(huán)(由哌嗪反應而得)中的任一種，M代表苯環(huán)。X、Y、Z可以相同，也可以不同，n≥1；且該阻燃高分子材料的極限氧指數(shù)為27.0～49.5％，垂直燃燒測試等級為UL-94V-1～V-0級，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低48.2～90.5％，煙釋放總量降低41.6～88.5％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒等級不變，氧指數(shù)僅下降0～0.5％。

以上材料中所述的含磷成炭劑的制備參見申請?zhí)枮?01510019304.7的專利中公開的方法。

以上材料按質量百分比計優(yōu)選由以下組份共混而成：

該高分子材料的極限氧指數(shù)為32.0～49.5％，垂直燃燒測試等級為UL-94V-0級，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低52.5～90.5％，煙釋放總量降低50.9～88.5％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒等級不變，氧指數(shù)僅下降0～0.5％。

以上材料中所述的高分子基體材料為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚酰胺(PA)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯(PC)和三元乙丙橡膠(EPDM)中的至少一種。當為兩種基材或多種基材的共混物時，可以包含0-15％的增容劑，如馬來酸酐接枝物、丙烯酸接枝物等。

以上材料中所述的次磷/膦酸鹽阻燃劑為以下結構通式中的至少一種：

式中，R₁、R₂為H、苯基、羥甲基或C₁-C₆的直鏈或支鏈烷基中的任一種，R₁和R₂可以相同也可以不同(R₁和R₂同時為H時即為無機次磷酸鹽，反之即為有機次膦酸鹽)；M為Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr或Mn離子中的任一種，m＝1-4。其中優(yōu)選R₁為異丁基，R₂為H、芳基、羥甲基或異丁基，M為Al離子，m＝3。

以上材料中所述的含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽不局限于其原始的形態(tài)，即既可以是未經(jīng)過改性的，也可以是經(jīng)過表面改性的。表面改性方法包括本領域內所熟悉的用硅烷偶聯(lián)劑、密胺樹脂等進行包覆改性等。

以上材料中所述的協(xié)效阻燃劑為硼酸鋅、納米二氧化硅、層狀雙羥基氫氧化物(LDH)、蒙脫土(MMT)、碳納米管、膨脹石墨、石墨烯、累脫石(REC)、分子篩、海泡石(SEP)、硅藻土、凹凸棒石、蛭石、金屬氧化物、金屬鹽或有機金屬絡合物中的任一種。

以上材料是按這樣一種方法制備的：先將高分子基體材料、含磷成炭劑、次磷/膦酸鹽阻燃劑和協(xié)效阻燃劑于真空烘箱中干燥8h，然后將按質量百分比計的高分子基體材料60-95％、含磷成炭劑1-35％、次磷/膦酸鹽阻燃劑0.5-30％、協(xié)效阻燃劑0-5％充分混勻，再置于雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒，最后干燥即可。

上述基于含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配阻燃的高分子材料在實際生產(chǎn)加工過程中，還可以根據(jù)具體的情況適當添加其它加工助劑，如本領域所熟悉的抗氧劑、著色劑、增粘劑、脫模劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑等，這些都是本領域公知的常識。

本發(fā)明與已有技術相比，具有以下優(yōu)點：

1、由于本發(fā)明提供的阻燃高分子材料中所用的主阻燃劑是由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配構成的，其中不僅含磷成炭劑本身具有很好的成炭效果，而且當含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配使用時還具有催化高分子基體材料本體成炭的效果，這種雙重成炭的作用大幅提高了該阻燃劑體系的阻燃效率，因而使本發(fā)明提供的無鹵阻燃高分子材料獲得了超乎所料的阻燃效果。

2、由于本發(fā)明提供的阻燃高分子材料中所用的由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配構成的主阻燃劑具有催化高分子基體材料本體成炭的效果，而這種催化成炭作用具有很好的抑煙效果，因而使本發(fā)明提供的無鹵阻燃高分子材料在火災中生煙量很小，有利于人員逃生和救援工作的開展。

3、由于本發(fā)明提供的基于含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配阻燃的高分子材料中所用的主阻燃劑含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽本身均具有很好的耐水效果，因而使所提供的該高分子材料也具有很好的耐水性，在使用過程中無起霜現(xiàn)象。

4、由于本發(fā)明所采用的主阻燃劑含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽的阻燃效率高，在高分子基體材料中所需添加量少，因而使整個高分子材料成本低廉，便于推廣應用。

附圖說明

圖1為錐形量熱測試中得到的熱釋放總量—時間曲線圖。其中EVA指純EVA基材(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，對比例4)，EVA/25％IFR指添加25％傳統(tǒng)膨脹阻燃劑的阻燃EVA(對比例5)，EVA/25％NFR指添加25％由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配組成的阻燃劑的阻燃EVA(實施例4)從圖中可以看出在阻燃劑的總添加量均為25％(質量百分比)時，本發(fā)明中提供的阻燃EVA高分子材料的熱釋放總量遠低于添加傳統(tǒng)的膨脹阻燃劑的高分子材料相應的值，傳統(tǒng)的膨脹阻燃劑僅能使純基材的熱釋放總量降低23.1％，而由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配組成的阻燃劑可以降低76.1％，后者的效率是前者的3.3倍，說明本發(fā)明中提供的無鹵阻燃高分子材料具有很好的阻燃性能，在發(fā)生火災時放熱量很低，有利于火焰自熄。

圖2為錐形量熱測試中得到的煙釋放總量—時間曲線圖。其中EVA指純EVA基材(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，對比例4)，EVA/25％IFR指添加25％傳統(tǒng)膨脹阻燃劑的阻燃EVA(對比例5)，EVA/25％NFR指添加25％由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配組成的阻燃劑的阻燃EVA(實施例4)。從圖中可以看出在阻燃劑的總添加量均為25％(質量百分比)時，本發(fā)明中提供的阻燃EVA高分子材料的煙釋放總量遠低于添加傳統(tǒng)的膨脹阻燃劑的高分子材料相應的值，傳統(tǒng)的膨脹阻燃劑僅能使基材的煙釋放總量降低3.6％，而由含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽復配組成的阻燃劑可以降低70.0％，抑煙效率后者是前者的19.4倍，說明本發(fā)明中提供的無鹵阻燃高分子材料具有很好的抑煙效果，在發(fā)生火災時生煙量很低，有利于減少人員傷亡。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內容對本發(fā)明做出一些非本質的改進和調整，仍屬于本發(fā)明保護范圍。

需要說明的是以下實施例和對比例中表示各組分含量的百分數(shù)均為質量百分數(shù)。此外，極限氧指數(shù)采用HC-2C型氧指數(shù)測定儀按照GB/T 2406-1993進行測試，垂直燃燒采用CZF-2型垂直燃燒儀按照GB/T2408-1996進行測試，熱釋放總量和煙釋放總量數(shù)據(jù)來源于錐形量熱測試，其輻射功率為35kW/m²。

實施例1

將按質量百分比計60％的低密度聚乙烯(PE)、30％的含磷成炭劑(由乙二胺反應而得)、5％的二異丁基次膦酸鋁阻燃劑和5％協(xié)效阻燃劑硼酸鋅于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度150-180℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PE材料的氧指數(shù)為38.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低70.5％，煙釋放總量降低67.5％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

實施例2

將按質量百分比計69％的聚丙烯(PP)、1％的含磷成炭劑(由乙醇胺反應而得)、25％的苯基異丁基次膦酸鋁阻燃劑和5％的二異丁基次膦酸鈣阻燃劑于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度190-220℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PP材料的氧指數(shù)為39.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低65.5％，煙釋放總量降低62.8％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.4％。

實施例3

將按質量百分比計70％的聚苯乙烯(PS)、28.5％的含磷成炭劑(由苯二胺反應而得)、0.5％的次磷酸鋁阻燃劑和1％的協(xié)效阻燃劑累脫石于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度210-240℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PS材料的氧指數(shù)為35.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低60.2％，煙釋放總量降低56.6％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)下降0％。

實施例4

將按質量百分比計75％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、10％的含磷成炭劑(由哌嗪反應而得)和15％的次磷酸鎂阻燃劑于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度130-160℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃EVA材料的氧指數(shù)為34.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0,錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低76.1％，煙釋放總量降低70.0％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

實施例5

將按質量百分比計65％的乙烯-辛烯共聚物(POE)、3％的含磷成炭劑(由乙二胺和哌嗪反應而得)、30％的單異丁基次膦酸鋁阻燃劑和2％的協(xié)效阻燃劑碳納米管于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度160-190℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃POE材料的氧指數(shù)為39.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低76.1％，煙釋放總量降低68.8％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.5％。

實施例6

將按質量百分比計60％的苯乙烯-丁二烯類嵌段共聚物(SBS)、35％的含磷成炭劑(由乙醇胺和哌嗪反應而得)、4％的苯基次膦酸鈣阻燃劑和1％的協(xié)效阻燃劑膨脹石墨于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度180-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃SBS材料氧指數(shù)為40.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低87.5％，煙釋放總量降低79.5％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

實施例7

將按質量百分比計67％的苯乙烯-丁二烯類嵌段共聚物(SEBS)、20％的含磷成炭劑(由乙醇胺和哌嗪反應而得)、10％的苯基異丁基次膦酸鎂阻燃劑和3％的協(xié)效阻燃劑分子篩于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度180-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃SEBS材料的氧指數(shù)為38.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低77.0％，煙釋放總量降低68.3％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.3％。

實施例8

將按質量百分比計75％的聚酰胺6(PA6)、10％的含磷成炭劑(由乙醇胺和苯胺反應而得)、12％的苯基異丁基次膦酸鎂阻燃劑和3％的協(xié)效阻燃劑硅藻土于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度230-250℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PA6材料的氧指數(shù)為37.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低71.2％，煙釋放總量降低60.8％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.4％。

實施例9

將按質量百分比計75％的熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、5％的含磷成炭劑(由乙醇胺和苯胺反應而得)、19％的次磷酸鋁阻燃劑和1％的協(xié)效阻燃劑層狀雙羥基氫氧化物于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度180-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃TPU材料的氧指數(shù)為41.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低80.5％，煙釋放總量降低76.7％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.5％。

實施例10

將按質量百分比計95％的聚乳酸(PLA)、2％的含磷成炭劑(由乙二胺、乙醇胺和苯胺反應而得)、2％的次磷酸鋁阻燃劑和1％的協(xié)效阻燃劑石墨烯于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度190-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PLA材料的氧指數(shù)為27.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-1，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低48.2％，煙釋放總量降低41.6％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)下降0％。

實施例11

將按質量百分比計90％的聚碳酸酯(PC)、3％的含磷成炭劑(由乙二胺、乙醇胺和苯胺反應而得)、5％的二異丁基次膦酸鋅阻燃劑和2％的協(xié)效阻燃劑氧化鎂于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度220-240℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PC材料的氧指數(shù)為36.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低67.5％，煙釋放總量降低65.4％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.4％。

實施例12

將按質量百分比計80％的三元乙丙橡膠(EPDM)、9％的含磷成炭劑(由乙二胺和乙醇胺反應而得)、9％的次磷酸鋅阻燃劑和2％的協(xié)效阻燃劑三氧化二鑭于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度180-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃EPDM材料的氧指數(shù)為32.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低52.5％，煙釋放總量降低50.9％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.2％。

實施例13

將按質量百分比計35％的聚丙烯(PP)、30％的熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、15％的丙烯酸接枝PP、15％的含磷成炭劑(由乙二胺和乙醇胺反應而得)、3％的次磷酸鋅阻燃劑和2％的協(xié)效阻燃劑凹凸棒石于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度180-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PP/TPU材料的氧指數(shù)為32.5％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低60.2％，煙釋放總量降低59.3％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

實施例14

將按質量百分比計30％的熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、35％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、5％的馬來酸酐接枝EVA(MAH-g-EVA)、20％的含磷成炭劑(由乙二胺和乙醇胺反應而得)、7％的次磷酸鋁阻燃劑和3％的協(xié)效阻燃劑蒙脫土于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度180-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃TPU/EVA材料的氧指數(shù)為38.5％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低68.3％，煙釋放總量降低66.5％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

實施例15

將按質量百分比計30％的聚乙烯(PE)、35％的聚碳酸酯(PC)、27％的用密胺樹脂包覆改性過的含磷成炭劑(由乙二胺和乙醇胺反應而得)、2％的次磷酸鎂阻燃劑、3％的次磷酸鋁阻燃劑和3％的協(xié)效阻燃劑膨脹石墨于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度150-180℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PE/PC材料的氧指數(shù)為49.5％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低90.5％，煙釋放總量降低88.5％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)下降0％。

實施例16

將按質量百分比計60％的聚乳酸(PLA)、28％的含磷成炭劑(由哌嗪反應而得)、5％的用硅烷偶聯(lián)劑包覆改性過的次磷酸鋁阻燃劑、5％的用密胺樹脂包覆改性過的二異丁基次膦酸鋁阻燃劑和2％的協(xié)效阻燃劑納米二氧化硅于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度190-210℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PLA材料的氧指數(shù)為49.5％，UL-94垂直燃燒等級為V-0，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低89.5％，煙釋放總量降低87.8％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

對比例1

將100％的低密度聚乙烯(PE)于真空烘箱中干燥8h后，置于雙螺桿擠出機中于溫度150-180℃熔融擠出，冷卻造粒即可。

所得PE材料的氧指數(shù)為17.5％，UL-94垂直燃燒等級為無級。

對比例2

將按質量百分比計70％的聚丙烯(PP)、30％的含磷成炭劑(由哌嗪反應而得)于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度190-220℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得阻燃PP材料的氧指數(shù)為30.5％，UL-94垂直燃燒等級為無級，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低21.2％，煙釋放總量降低9.0％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.1％。

對比例3

將按質量百分比計70％的聚苯乙烯(PS)、30％的次磷酸鈣阻燃劑于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度210-240℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃PS材料的氧指數(shù)為32.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-1，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低20.9％，煙釋放總量降低2.6％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0.5％。

對比例4

將按質量百分比計100％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)于真空烘箱中干燥8h，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度130-160℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得EVA材料的氧指數(shù)為19.0％，UL-94垂直燃燒等級為無級。

對比例5

將按質量百分比計75％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、25％的傳統(tǒng)膨脹阻燃劑(由聚磷酸銨和一種含哌嗪環(huán)結構的磷-氮類成炭劑按質量比3:1復配而成)于真空烘箱中干燥8h后混勻，然后置于雙螺桿擠出機中于溫度130-160℃熔融擠出，冷卻造粒并干燥即可。

所得無鹵阻燃EVA材料的氧指數(shù)為31.0％，UL-94垂直燃燒等級為V-1，錐形量熱測試中相比純基材熱釋放總量降低23.1％，煙釋放總量降低3.6％，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)下降4.5％。

從對比例與實施例所得材料的性能參數(shù)可以看出，單獨添加含磷成炭劑或者單獨添加次磷/膦酸鹽阻燃劑阻燃效果和抑煙效果均不理想，并且單獨添加傳統(tǒng)的膨脹阻燃劑阻燃效果和抑煙效果也不理想。而當含磷成炭劑和次磷/膦酸鹽阻燃劑復配使用時能大幅提高基材的阻燃性能和抑煙性能，同時該阻燃高分子材料具有很好的耐水性能，70℃熱水中浸泡168h并烘干后垂直燃燒測試等級不變，氧指數(shù)僅下降0～0.5％。