聚丙烯具有质轻、价廉、综合性能优良、成型加工容易等优点，被广泛应用于汽车、建筑、化工等领域。但聚丙烯是一种易燃材料，氧指数仅为18％左右，这一缺点极大地限制了聚丙烯在电子电器等领域的应用。为了克服聚丙烯易燃的缺点，通常采用的方法是添加阻燃剂。在聚丙烯体系中常用的阻燃剂是溴系阻燃剂，但溴系阻燃剂在燃烧过程中会产生大量的烟雾和有毒气体，其使用受到了极大地限制。随着阻燃领域的环保概念的提出，研究具有无卤低烟等优点的膨胀型阻燃体系成为聚丙烯阻燃的重要发展方向。但膨胀型阻燃剂存在添加量大，阻燃效率低，与基体的相容性差等缺点。本论文针对这些缺点，通过加入协效剂有效地提高了聚丙烯膨胀型阻燃体系的阻燃效率，深入地研究了各类协效剂与膨胀型阻燃剂的协效机理;并合成了多种聚丙烯接枝物，使其与膨胀型阻燃剂发生反应，促使膨胀型阻燃剂均匀分散在聚丙烯基体中，解决了膨胀型阻燃剂与基体的相容性问题。本论文在研究过程中，发现炭层的强度是表征阻燃性能的一个重要参数，提出了一个测试炭层强度的方法，此方法操作简单，重复性好。论文的主要研究内容包括以下几个方面:　　(1)采用LOI、UL-94及锥形热量仪研究了不同比例的膨胀型阻燃体系中的聚磷酸铵/季戊四醇(APP/PER)的阻燃性能，发现APP/PER最佳阻燃质量比为2∶1(wt/wt)。采用FT-IR，炭层强度测试等研究了不同比例的APP/PER对炭层结构的影响，结果表明当APP/PER质量比为2∶1时，炭层强度可达到0.39×106N/m2。通过TGA测试研究了膨胀型阻燃剂的阻燃机理及PP/IFR体系的热降解动力学进行了研究，发现加入阻燃剂后，表观活化能由PP的89.75kJ/mol提高至132.43kJ/mol。最后讨论了不同比例的APP/PER对阻燃体系力学性能的影响，发现PER与体系的相容性是影响力学性能的主要因素，改善PER在体系中的分散性，提高其与体系的相容性，可有效提高阻燃体系的力学性能。　　(2)研究了多种协效剂对体系阻燃性能的影响，并通过LOI，UL-94测试确定了各种协效剂的最佳添加量。通过SEM、FT-IR、TGA等对协效剂的作用机理进行了研究，并按照作用机理将协效剂分为不与膨胀型阻燃体系发生反应的协效剂、仅与阻燃体系中APP发生反应的协效剂、以及与APP、PER同时作用的协效剂三个大类。　　(3)以二氧化硅为代表研究了第一类协效剂的协效机理。通过LOI、UL-94、锥形量热仪研究了二氧化硅的含量对膨胀型阻燃体系阻燃性能的影响，结果表明，当二氧化硅含量为3.5wt％时，体系的LOI可以达到38.5％，阻燃等级可以达到V-0级。通过TGA、SEM、FT-IR测试，对二氧化硅的协效机理进行了研究，发现二氧化硅并未参与反应，而是在受热过程中附着在基体的表面，因封闭火焰而达到阻燃的效果。　　(4)以三氧化二锑为代表研究了第二类协效剂的协效机理。通过LOI、UL-94、锥形量热仪研究了三氧化二锑的含量对膨胀型阻燃体系阻燃性能的影响，结果表明，当三氧化二锑的含量为2wt％时，体系的LOI可以达到36.2％。通过TGA、SEM、FT-IR及EDS测试探讨了三氧化二锑与膨胀型阻燃体系的协效机理，发现三氧化二锑协效作用主要是先与APP发生交联反应，然后再与PER进行作用，生成表面平滑，致密的交联炭层。　　(5)以钛酸四丁酯为代表研究了第三类酯化反应催化剂的协效机理。通过LOI、UL-94、锥形量热仪研究了钛酸四丁酯的含量对膨胀型阻燃体系阻燃性能的影响，结果表明，当钛酸四丁酯的含量为1.5wt％时，LOI可达到32.5％。并用TGA、SEM、FT-IR及EDS研究了钛酸四丁酯的协效机理，发现钛酸四丁酯主要是通过与APP,PER分别作用，参与成炭反应，具有催化成炭的作用，导致最终生成致密，表面平滑的炭层。　　(6)为了改善体系的相容性，合成了多种带有活性官能团的聚丙烯接枝物(PP-g-MAH、PP-g-NMAM、PP-g-GMA和PP-g-AA)，通过FT-IR对接枝聚丙烯的结构进行表征，并用LOI、UL-94探讨了接枝聚丙烯的结构对体系阻燃性能的影响。通过SEM及力学性能的研究表明，接枝聚丙烯可有效地改善膨胀型阻燃剂与聚丙烯基体的相容性，使体系的力学性能有很大程度地提高。PP-g-MAH是较适用于聚丙烯膨胀型阻燃体系的相容剂。