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由于聚丙烯(PP)具有高性价比和优异的综合性能被广泛地应用于汽车、纺织品、电绝缘材料、建筑材料、家具、耐化学腐蚀材料和室内装饰材料等领域。但是PP极易燃烧,且在燃烧过程中易产生熔滴,从而使得火灾进一步蔓延,因此需要提高PP的阻燃性能。本文采用纳米三氧化二锑(nano-Sb2O3)、溴化环氧树脂(BEO)、溴化聚苯乙烯(BPS)和经硅烷改性的蒙脱土(MMT)作为添加剂,通过球磨共混和熔融注塑的方法制备了nano-Sb2O3/BEO-PP、nano-Sb2O3/MMT/BEO-PP、nano-Sb2O3/BPS-PP和nano-Sb2O3/MMT/BPS-PP四种复合材料,研究了以上四种PP基复合材料的结晶性能、阻燃性能、热稳定性能和力学性能等,分析了阻燃PP基复合材料的阻燃机理。研究结果表明:(1)改性nano-Sb2O3与BEO具有协同效应,延长了Br·在燃烧区的时间,从而消耗更多的OH·和H·燃烧自由基,起到阻燃的效果。当改性nano-Sb2O3和BEO的添加量分别为7 wt.%和21 wt.%时,nano-Sb2O3/BEO-PP复合材料具有最佳的阻燃性能,其极限氧指数值(LOI)为28.6%,垂直燃烧等级(UL-94)为V-0级。(2)MMT不仅可以提高nano-Sb2O3/MMT/BEO-PP复合材料的拉伸强度,还能通过增加炭层密度以提高其阻燃性能。当BEO、nano-Sb2O3和MMT的添加量分别为13 wt.%、7 wt.%和7 wt.%时,nano-Sb2O3/MMT/BEO-PP复合材料的LOI最高为27.9%,且UL-94达到V-0级。在达到相同阻燃等级V-0时,添加MMT可降低BEO在阻燃PP基材料中的使用量。(3)当nano-Sb2O3/BPS-PP复合材料与nano-Sb2O3/BEO-PP复合材料阻燃等级相同时,PP基体中BPS的使用量明显低于BEO。另外,MMT的加入可显著的改善nano-Sb2O3/MMT/BPS-PP复合材料的结晶性能、拉伸强度和阻燃性能。MMT的加入使得3.5%nano-Sb2O3/MMT/8%BPS-PP复合材料的LOI值由3.5%nano-Sb2O3/8%BPS-PP复合材料的26.9%提高到29.0%,并且UL-94达到了V-0级。(4)MMT与nano-Sb2O3对PP具有异相成核作用,可提高PP的结晶度和拉伸强度,从而可获得力学性能和阻燃性能兼优的阻燃PP基复合材料。