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本文以氧化石墨为主体材料，进行改性处理后，采用熔融插层法制备了HIPS/氧化石墨复合材料，并对材料的结构进行了表征，研究了复合材料燃烧性能和力学性能，初步探讨了HIPS/氧化石墨复合材料的阻燃机理。同时对HIPS/EG复合材料的阻燃性能进行初步研究，考察EG粒径尺寸和用量对HIPS/EG复合材料的燃烧性能的影响；在此基础上，采用传统阻燃体系，包括卤素(DBDPO-Sb2O3)体系、红磷(RP/ATH)体系、膨胀阻燃(IFR)体系和氢氧化镁(MTH-ZB)体系分别与EG并用，对HIPS进行阻燃研究。
本研究采用Hummers法对不同型号的可膨胀石墨(EG)进行处理制备氧化石墨(GO)，并用十六烷基三甲基溴化铵(C16)对其进行有机化改性，获得改性氧化石墨(OGO)。采用熔融插层法制备HIPS/OGO复合材料。利用X-ray和TEM表征复合材料的微观结构，结果发现，OGO的层间距有所扩大，能较均匀的分散在HIPS基体中，形成了具有部分插层型结构的HIPS/OGO复合材料。利用锥形量热仪研究了HIPS/OGO复合材料的燃烧性能。研究结果表明：与纯的HIPS相比，HIPS/OGO复合材料的热释放速率、质量损失速率等均显著降低，且随OGO粒径增大和用量增加降低愈明显：氧指数测试结果表明：HIPS/OGO复合材料的氧指数有所提高，具有一定的阻燃性。通过对HIPS/OGO复合材料燃烧特性的研究和微观结构的分析，推断HIPS/OGO复合材料的阻燃性能主要通过促进成炭形成双炭层结构的凝聚相作用机理。本研究以熔融法制备了阻燃HIPS/EG复合材料，通过对HIPS/EG复合材料燃烧特性的研究和微观结构的分析，发现随着体系中EG粒径增大和用量增加，HIPS/EG复合材料的阻燃性逐渐提高：对于粒径大的EG，氧指数随着EG用量的增加，提高越明显；水平垂直燃烧实验结果表明，随着EG用量的增加，HIPS的燃烧速率放缓，而垂直燃烧实验不能通过FV-2级。通过研究卤素(DBDPO-Sb2O3)体系、红磷(RP/ATH)体系、膨胀阻燃(IFR)体系和氢氧化镁(MTH-ZB)体系与EG并用阻燃HIPS样品的燃烧性能，发现与仅添加EG的HIPS/EG复合材料相比，热释放速率、质量损失速率等均有效降低，火灾性能指数和氧指数值均有明显增加，表明复合材料的阻燃性能得到进一步提高。其中，红磷(RP/ATH)体系阻燃的HIPS/EG复合材料垂直燃烧可以达到FV-0级。同时发现EG与膨胀阻燃体系，EG与红磷体系并用阻燃HIPS，均具有协同阻燃作用。