膨胀型阻燃剂(IFRs)常被添加到聚丙烯以获得环境友好型阻燃体系。近来，许多研究者致力于通过将纳米填充物加入到IFR/聚合物中，以取得协效阻燃效果。由于配方中不同添加剂间的相互作用，以及其本身在阻燃方面的效用，某一配方可能表现出添加剂本身的性能，协效性或对抗性。因此，为构建多添加剂组份的高效阻燃体系，应该同时考虑基体聚合物和添加剂的匹配性以及添加剂的种类。在前期工作中，我们研究了黏土和LDH如何影响膨胀型阻燃PP复合物的性能。发现两种不同的纳米填充物带来体系的不同燃烧性能和热稳定性。本研究中，将不同的纳米填充物，即有机黏土(OMMT)，层状双氢氧化物(LDH)，聚倍半硅氧烷(POSS)和碳纳米管(CNTs)的配方与膨胀型阻燃PP体系进行熔融共混，并研究了共混物的热性能和燃烧性能。比较了PP，PP/IFR 和 PP/IFR/纳米复合物的热释放速率曲线。纯PP特别容易燃烧，产生尖锐的热释放速率峰（PHRR），峰值约为363 kW/m2，整个燃烧过程仅持续4分钟同时产生大量烟。总体来讲，添加阻燃剂后所有复合物的燃烧变缓，不仅PHRR值比纯PP低，而且到达PHRR的时间(tPHRR)延长(5 min，除PC2)，这为现实火场中的人们提供了较为足够的逃生时间。，所有样品的点火时间(tign)基本相同，并未因为纳米填充物的添加而缩短，尤其是有机黏土和有机改性LDH。纳米填充物在阻燃中因性能不同在阻燃中扮演不同的角色，其不仅是表现在对PHRR值有不同程度的降低，同样表现在燃烧过程中的烟释放量。以PC3为例，良好分散的OMMT使体系的PHRR值有最大的降低 (from 62 kW/m2 for PC1 to 49kW/m，且烟释放降低了42 % 。但是， PC4和PC5体系的情况完全不同。 虽然其PHRR值没有明显升高，但是烟释放指标恶化，尤其是PC5复合物，意味着POSS在抑烟方面的效果最差。PC2的阻燃性能进一步恶化，添加有CNTs 后不仅PHRR值明显升高(约至145 kW/m2)，而且其烟释放也明显升高，甚至超过纯PP。Figure 1B所示为不同材料的失重曲线。由于IFR极好的成炭能力使得PC1有很高的残炭(约70 wt%)。除PC2外，其他复合物(PC3PC4 and PC5)。燃烧后的炭残余均有不同程度的增加，分别增加7 wt%1 wt% and 7 wt%。

令人意外的是PC2在燃烧700 s后的残渣比PC1还少(ca. 24 wt%)，这表明了添加CNTs导致更差的燃烧性能是因为燃烧形成的具有保护作用的膨胀型炭层减少。

总之，不同的纳米填充物在复合材料中对热稳定性和燃烧性能的作用不同。添加OMMT的PP复合物的PHRR值降低最多，即该PP复合物具有相对好的阻燃性能。纳米填充物的分散和分布，复合物在空气中的热稳定性，残炭形貌，PP及其复合物的流变性能等同样被用于研究这些纳米填充物在不同体系中不同阻燃效果的机理。