选择聚合物型膨胀阻燃剂PDSPB和高分子量的溴化环氧树脂(BER)分别与有机化改性黏土(Clay)复配阻燃聚合物。研究发现聚合物型阻燃剂会与基体聚合物形成海岛状的两相体系,聚合物为连续相,阻燃剂为分散相。在用聚合物型膨胀阻燃剂PDSPB和有机化Clay复配阻燃聚苯乙烯(PS)的研究中发现复配阻燃体系在热稳定性、阻燃性能等方面都不如单加阻燃剂的PS/PDSPB体系。通过观察复配阻燃体系的微观相结构,发现Clay分布在阻燃剂分散相中,推测这是影响协同阻燃作用产生的主要因素。为了验证以上的推论,我们通过在不同的体系中添加具有一定极性的相容剂来改变Clay的分布位置,研究Clay的分布与协同阻燃作用的关系。　　 首先,在PS/PDSPB/Clay体系中加入相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)来改变Clay的分布位置,研究结果表明SMA的加入能使阻燃剂分散相的相尺寸变大,从而在一定程度上增加了分布在其中的Clay在体系中的体积分数,使PDSPB和Clay复配阻燃PS的体系的阻燃性能有一定程度的提高。但是由于PDSPB本身的极性太强并且易与相容剂发生反应而使得SMA加入之后Clay并没有从阻燃剂分散相中迁移到PS基体相中,所以阻燃性能提高的程度有限。　　 在用BER和Clay复配阻燃PS时,发现BER和Clay在PS中也没有协同阻燃效果,用透射电镜观察材料的微观相形态发现Clay完全聚集在阻燃剂分散相中。在该复配体系中加入20％的相容剂SMA能够使阻燃剂分散相的相畴变大,体系由海岛结构转变成相互贯穿的两相连续结构。SMA的加入虽然没有改变Clay在体系中的分布位置,但是使分散在阻燃剂相中的Clay在材料中的体积分数变大,且形成连续的网络结构。锥形量热测试结果显示,复配阻燃体系的热释放速率峰值(PHRR)在SMA加入之后有一定程度的下降。在PS/BER/Clay体系中加入极性的磺化聚苯乙烯(sPS)能够改变Clay的分布位置,使Clay从阻燃剂分散相中迁移到PS树脂基体相里以及两相界面处,当sPS的添加量为40％时,复配阻燃体系的峰值热释放速率(PHRR)的下降幅度为30％,表现出良好的协同阻燃作用。　　 观察PP/BER/AO/Clay复配阻燃体系的微观相形态,发现Clay完全分散在阻燃剂BER分散相当中,加入不同含量的相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(MAPP)以改变Clay在体系中的的分布位置。随着MAPP含量的增加,Clay逐渐从阻燃剂分散相迁移到基体连续相。当在PP/BER/AO/Clay中加入32％的MAPP时Clay全部迁移到基体连续相。锥形量热及垂直燃烧测试结果表明,Clay分布在基体连续相中比分布在阻燃剂分散相中的体系具有更好的阻燃性能,PHRR由445kW/m2下降至290 kW/m2。　　 在研究中得到四种具有不同微观结构的复配阻燃体系,其中Clay完全分布在基体中的结构和Clay完全分布在阻燃剂分散相中的结构最具代表性,对具有这两种结构的体系的阻燃性能测试数据及残炭形貌做了分析,探讨Clay的分布影响协同阻燃效果的因为。对于Clay分布在阻燃剂分散相中的复配阻燃体系,由于Clay本身的层状结构具有阻隔效果,当Clay分布在膨胀型阻燃剂PDSPB中时,会阻碍膨胀型阻燃剂PDSPB产生的不燃性气体的释放,影响熔融体系膨胀发泡；当Clay分布在澳化环氧树脂阻燃剂BER中时,会阻碍BER分解产生的Br自由基进入到燃烧界面处捕捉聚合物基体分解产生的自由基；因此阻燃剂对基体树脂的保护由于Clay片层的阻隔作用而不能完全发挥。另外,由于Clay都分布在分散相中,分散相之间的距离很远使得分布在其中的Clay片层相隔太远不足以与足够的高分子链缠绕形成有效的网络结构,因此在燃烧过程中由于没有网络结构的保护,聚合物基体更容易暴露于外界的热和氧气下,因此迅速分解为可燃气体,而这种分解产生的热量进一步回馈给基体,促进燃烧。　　 通过观察和对比Clay分布位置不同的材料受热之后的微观相结构,研究不同的结构模型各自的阻燃机理。研究发现Clay在受热过程中具有稳定相形态的作用。当Clay分布在阻燃剂分散相中时,Clay对阻燃剂分散相的相形态具有一定的稳定作用,但是对于聚合物基体的熔融分解过程没有任何作用,在聚合物熔融分解的热推动力的作用下,带有Clay的阻燃剂分散相聚集在一起,从而使更多的聚合物基体暴露与外界的热和氧气中。当Clay分布在聚合物基体中时,能够充当物理缠结点并与聚合物分子链一起在体系中形成稳定的网络结构,从而增加了体系的熔体强度,防止阻燃剂分散相在受热过程中聚集,稳定材料的微观相形态,对基体形成有效的保护。