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聚氯乙烯(PVC)是世界上产量最大的塑料产品之一,通常需要加入增塑剂提高其可塑性,导致其极限氧指数(LOI)降低,有时甚至低至21%以下。且PVC的热稳定性差,燃烧时降解释放出HCl、CO和苯等低分子化合物,这使得PVC在火灾中燃烧时产生大量的黑烟和腐蚀性气体。目前,应用于PVC的阻燃剂一般都是无机阻燃剂,主要包括金属氢氧化物、锑系、硼系、炭基材料等。因此,本文主要合成了硼酸锌(4ZnO·B2O3·H2O)/还原氧化石墨烯杂化材料(ZB/RGO),并与氢氧化镁(MH)协同使用到PVC中,通过LOI、微型量热分析(MCC)、锥形量热测试(CCT)研究样品的阻燃、抑烟性能;使用离子液体(IL)修饰ZB/RGO的杂化材料,采用相同的方式着重讨论了其对PVC复合材料力学性能和抗静电性能的影响。具体内容如下:第一部分,利用水热法合成了ZB/RGO杂化材料,采用X射线衍射(XRD)、红外(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TG-DTG)对产品进行表征,并用滴定分析测定杂化材料中各组分的含量,结果表明:通过水热法合成了目标产物ZB/RGO,其中ZB为均匀分布的无规则4ZnO·B2O3·H2O纳米棒,宽度为150~250 nm,厚度为50~120 nm,且通过滴定分析测得杂化材料中RGO的含量为7.31%。第二部分,通过LOI测试ZB和MH协同使用在PVC中阻燃消烟性能,得到此体系阻燃PVC的最佳配方为2份ZB和13份MH。将同样份数的ZB/RGO杂化材料替代最佳配方中的ZB,通过MCC、CCT研究相应的样品阻燃、抑烟性能,通过TG-DTG研究PVC样品和PVC阻燃样品的热降解过程,并对样品的残炭进行了SEM和EDS分析,探讨了杂化材料的阻燃抑烟机理。发现PVC/2ZB/13MH的LOI最高,达到32.0%,并具有一定的阻燃抑烟协同效果。而PVC/2ZB/RGO/13MH的LOI为29.4%,相比纯PVC升高了4.9%,且抑烟效果最佳,其中PHRR为225 kW·m-2,TTI为21 s,TSP为26.19m2·kg-1。同时还研究了阻燃剂的加入对PVC力学性能和抗静电性能的影响,相比软质PVC,添加15份的ZB(252%)和15份的MH(210%)断裂伸长率分别下降143%和185%。然而,PVC/2ZB/13MH断裂伸长率在所有阻燃样品中最大(306%),PVC/2ZB/RGO/13MH断裂伸长率有所减小(258%),但是仍比15份的ZB和15份的MH大;而在抗静电性能方面,阻燃剂的加入对PVC样品影响微弱,表面电阻率、体积电阻率均为1014~1015Ω,可以用作电线电缆。第三部分,使用不同质量比的[BMIM]PF6离子液体对ZB/RGO杂化材料进行修饰,采用与第二部分相同的方式应用于PVC中,研究复合材料LOI的变化,并着重讨论离子液体对复合材料力学性能和抗静电性能的影响。结果表明:随着离子液体修饰量的增多,LOI逐渐减小,断裂伸长率先增大后减小,表面电阻率、体积电阻率逐渐减小,但减小趋势逐渐减弱。当离子液体∶ZB/RGO的质量比为1∶1时,复合材料的LOI为28.5%,断裂伸长率为374%,略低于纯PVC(395%),表面电阻率、体积电阻率分别为3.3×1011Ω和45.7×1011Ω·m,能满足PVC材料的一般抗静电要求。同时在阻燃方面,虽然LOI略有降低,但是在CCT测试结果中,PVC/2IL-2ZB/RGO/13MH复合材料的热释放和生烟量明显降低,相比PVC/2ZB/RGO/13MH,THR和TSP分别下降了17.44%和33.43%。