随着能源危机和温室效应的加剧,国内节能减排政策的执行,以及国内对冬季住宅舒适性的更高要求。以可发性聚苯乙烯(EPS)为代表的有机发泡材料的需求与日俱增。然而由于EPS材料极易燃烧,其在高层建筑的应用受到极大的限制。将石墨作为填料添加到EPS中,不但可以反射红外线以进一步降低其导热系数,同时可以作为无机填料成为其发泡的成核点,更因为其极高的含碳量可以提高EPS的阻燃性能。本论文对可发性石墨-聚苯乙烯(G-EPS)球粒悬浮聚合的机制进行了探究。同时为进一步工业化合成G-EPS提供理论基础。由于鳞片石墨具有表面能低,与单体相容性差的特点。在原位聚合前需对其进行表面处理以改善其在单体中的分散性。本文合成了一种带有环氧基团的双芳基重氮甲烷化合物,利用卡宾的环加成反应对石墨进行一步法改性,以提高石墨在苯乙烯单体中分散的稳定性。通过FT-IR、1H NMR、13C NMR和质谱等测试表征了合成双芳基重氮甲烷化合物的两种中间体,通过FT-IR、XPS和固态核磁表征了改性后的石墨。并通过改性前后石墨在苯乙烯单体中分散对比实验证明了改性后的石墨分散性得到了提高。本论文通过探究改性石墨添加量、石墨纯度、引发体系、成核剂种类及用量、交联剂等条件对于悬浮聚合的影响,探究了石墨-苯乙烯体系悬浮聚合的机制。改性石墨的添加相比于未添加改性石墨的样品发泡后泡孔更均匀。改性石墨添加量的增加会破坏体系的稳定性,提高引发剂用量的需求,降低生成聚合物的分子量,并且使得球粒粒径降低;采用纯度高的石墨会增加体系的稳定性、提高苯乙烯分子量。采用低中高温复合引发体系可以有效提高单体的转化效率并提高聚合物分子量。成核剂的减少可以显著提高聚合物的玻璃化转变温度和分子量分布宽度。通过锥形量热仪的测试表明,石墨的添加可以显著的提高材料的阻燃性能。本论文的研究解决了石墨添加带来的诸多问题的同时,也为工业化生产G-EPS球粒提供了理论指导。