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聚合物材料主要由碳、氢元素组成，遇火后会发生剧烈的燃烧，造成众多的火灾事故。为了减少火灾损失，提高人类生存环境的安全水平，对聚合物材料进行阻燃处理势在必行，提高其阻燃性能一直是人们极为关注的重要研究方向之一。本文在总结了定形相变材料（PCM）和苯乙烯-丙烯腈基聚合物／粘土纳米复合材料的研究现状和最新进展的基础上，研究了阻燃定形PCM及苯乙烯-丙烯腈基聚合物／粘土纳米复合材料的制备与性能。主要研究内容为以下两个部分五个方面：第一部分定形相变材料（PCM）的阻燃研究研究了三类不同的阻燃体系对定形PCM的结构、热稳定性、燃烧性能和储热性能的影响；为了进一步提高定形PCM的阻燃性能，制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM，对结构、阻燃性能和热性能进行了研究，讨论了两者之间的协同阻燃作用；然后从材料设计角度出发，将纳米复合和无卤阻燃的技术与原理相结合，制备了纳米复合定形PCM，提高了其热稳定性；进一步制备了阻燃纳米复合定形PCM，研究了其热稳定性、储热性能和阻燃性能，探讨了阻燃机理。1．定形PCM由相变材料（石蜡）和支撑材料（HDPE）两部分组成，石蜡分散在HDPE形成的三维网络结构中；CONE测试表明，三类阻燃体系对定形PCM均有较好的阻燃效果，热释放速率的峰值（PHRR）有显著的降低，MPP-PER、BPBE-AO和MCA分别在凝聚相、气相和凝聚相起阻燃作用，综合分析得到IFR是一类性能优异的阻燃体系；TGA分析表明阻燃剂的添加致使了定形PCM的热降解温度提前，但最终的成炭量有明显的提高；DSC结果表明，阻燃定形PCM的潜热没有明显变化。2．制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM，对阻燃协同作用进行了研究。CONE实验表明，OMT的添加显著降低了定形PCM的PHRR、总烟释放（TSR）、比消光面积（SEA）和CO、CO2的释放，因为OMT能与IFR发生反应生成致密的炭层结构，在材料燃烧的表面形成一种物理保护层，起到了隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用；同时火灾传播指数（FPI）的提高和火灾蔓延指数（FGI）的降低，表明粘土有利于提高定形PCM的火灾安全性；TGA分析表明，阻燃定形PCM的开始热解温度提前，最终的成炭量有所提高；DSC结果表明OMT和IFR的添加对定形PCM的潜热无明显影响。3．采用双螺杆挤出法制备了HDPE-EVA合金／OMT纳米复合材料母粒，以母粒为支撑材料，石蜡为相变材料，制备了纳米复合定形PCM。XRD和SEM结果显示石蜡均匀地分散在HDPE-EVA合金／OMT纳米复合材料形成的网络结构中，而且石蜡部分地插入到OMT的层间；动态FTIR、TGA和DSC结果表明，与HDPE-EVA合金／石蜡复合物相比，纳米复合定形PCM的热氧化降解速度有所降低，热稳定性有显著的提高，相变潜热有所降低。基于膨胀型阻燃原理，制备了阻燃纳米复合定形PCM，对其热稳定性、储热性能、燃烧性能和阻燃机理进行了研究；TGA和DSC分析表明，阻燃纳米复合定形PCM开始降解的温度有所提前，但800℃的成炭量有明显增加，并且相变潜热没有明显变化；阻燃机理研究表明，IFR是通过形成多孔泡沫炭层而在凝聚相起阻燃作用的，OMT的硅酸盐片层在燃烧过程中会发生晶格重组，而且MMT与IFR中的APP发生反应生成一种高性能Al-P结构的炭化层，有隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用。第二部分苯乙烯-丙烯腈基聚合物／粘土纳米复合材料的研究首先熔融共混法制备了聚苯乙烯-丙烯腈（SAN）／粘土纳米复合材料，研究了结构与性能之间的关系；然后采用改进“一步法”制备了SAN纳米复合材料，研究了MMT与反应相容剂（RC）的结构和相对比例对SAN纳米复合材料结构与性能的影响，探讨了形成机理；将催化成炭、无卤阻燃和纳米复合的技术与原理相结合，研究了路易斯酸（FeCl3）和OMT在ABS中的催化成炭作用，对催化成炭机理进行了初步探讨；同时研究了三氧化二镧（La2O3）与氢氧化镁（MH）／红磷（RP）复配时的催化阻燃协同效应。4．根据MMT的CEC值，采用离子交换法制备了十六烷基三苯基溴化膦（P16）和十六烷基氯化吡啶（CPC）改性的MMT，TGA分析表明OMT-P16和OMT-CPC比OMT-C16（十六烷基三甲基溴化铵）具有更高的热稳定性；采用熔融共混法制备了SAN／OMT纳米复合材料，XRD、TEM和HREM表明OMT在SAN中均匀分散；TGA和DMA分析表明，纳米复合结构提高了SAN的热稳定性、储能模量和玻璃化转变温度；采用改进“一步法”即MMT与RC先研磨，再与SAN熔融共混制备了SAN／MMT／RC纳米复合材料，XRD、TEM、HREM和TGA研究表明MMT和RC以5：3的重量比添加时，粘土在SAN基体中分散最为均匀且具有较好的热稳定性；同时对纳米复合材料的形成机理进行了初步探讨。5．基于催化成炭、无卤阻燃和纳米复合的技术与原理，制备了含FeCl3的ABS／OMT纳米复合材料，XRD、TEM和HREM分析表明，OMT片层在ABS基体中均匀分散；TGA分析表明FeCl3的添加降低了纳米复合材料的初始降解温度，但增加了最终的成炭量；炭层的XRD、HREM和拉曼光谱分析表明，炭层中存在多晶石墨片层；探讨了FeCl3和OMT在ABS中的催化成炭机理。同时研究了La2O3对ABS／OMT纳米复合材料的热性能的影响，炭层的结构和形貌表明，炭层的石墨化提高了其热稳定性；UL-94燃烧结果表明，La2O3与阻燃剂MH／RP复配对ABS有较好的催化阻燃协同作用，达到UL-94 V-0级。