丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。由于其高强度、高韧性、抗药性、易加工和很高的性价比等优点,ABS广泛应用于交通和运输、电子和建筑材料等领域。目前,我国是世界上ABS最大的消耗国。实际表明,未经阻燃处理的ABS材料具有很高的火灾危险性,然而,迄今人们对ABS材料的燃烧和火灾特性的研究还不够深入全面,特别是该类材料的火灾特性基础数据缺乏,材料自身及外界因素对其热解、火蔓延和毒性规律不明。纳米复合阻燃材料大大降低了火灾危险性,纳米材料的添加对于ABS的热解过程、火蔓延特性和火灾毒性均产生影响,但是这方面缺乏系统研究。因此,十分有必要研究对ABS及其纳米复合材料的主要火灾相关因素进行了研究评价,这对于材料的火灾危险性评价是很有意义的。本文的主要工作如下：固态可燃物的热解过程是火灾发生和发展的重要因素。首先对典型的固体可燃性材料的热解过程进行了研究,采用热重分析和热分析动力学方法,分别对ABS、ABS/CNT和ABS/MMT材料进行了研究。研究发现了随着升温速率的增加,TG和DTG整体的曲线都会向高温方向移动。DTG曲线的峰值对应的温度也发生右移,最大质量损失速率的值降低。计算发现不同材料的活化能差别不大,说明纳米添加剂的添加对于材料分解过程的差别不大。TG实验的测量结果主要可以判断材料本身的热分解机理,并不涉及材料内部的传热过程,为了研究宏观材料一维热过程,综合考虑材料内部传热等因素。对于ABS和ABS/MMT纳米复合材料进行了早期火灾特性实验。考虑了不同辐射功率的影响,实时测量了点燃时间、质量损失速率和底面温度。对于火灾早期特性实验台的实验结果和锥形量热仪实验下的PP(聚丙烯),PP/MMT及ABS、 ABS/MHR(金属氢氧化物纳米棒)/GNS(石墨烯)热解的实验结果借助热解模型Thermakin进行了数值模拟。对于底面温度、热释放速率、质量损失速率等主要的实验结果随时间的变化曲线与模拟结果进行对比。借助合理的输入参数,一维热解行为可以被更为准确的模拟。最后,对聚合物的热物性参数和炭层的传热传质特性对于热释放速率的影响进行了讨论。MMT作用下生成的疏松的炭层可以看做隔热层,而在ABS/MHR/GNS作用下生成的致密炭层可以看做质量传输阻隔层。火蔓延特性是可燃物燃烧过程的中重要参数。为了研究纳米添加剂MMT对于ABS的火蔓延特性,进行了一系列的比较试验。同时考虑了试样宽度和侧壁的影响。主要考虑了纳米添加剂对火焰形态和火蔓延速率的影响。在没有侧壁的情况下,火焰宽度高度都随样条宽度的增加而增加；在有侧壁情况下,火焰宽度基本不变,火焰高度增加。在没有侧壁的情况下,MMT的加入会增加火焰宽度,降低火焰高度；有侧壁的情况,会增加火焰宽度,火焰高度变化不大。MMT的添加可以降低火蔓延速率,特别是在没有侧壁的情况下。这主要是由于加入MMT将会形成疏松炭层,作为隔热层,降低了可燃气体的释放量,从而降低了火焰的反馈辐射热流。有侧壁的情况下,火蔓延速率随样条的宽度增加而增加,而没有侧壁的情况火蔓延速率随着样条的变化有一个转折点。变化的差异性主要取决于辐射热流的增量与对流热流的降低量的相对大小。火灾毒性是导致火灾伤亡事故的最主要原因。随着各种新型材料的广泛应用,火灾烟气中毒性气体成分趋于多样化和复杂化。本文对ABS及ABS/MMT和ABS/CNT纳米复合材料进行了不同温度和通风条件下的稳态管式炉实验。在通风良好时,CO的产量更低,CO2和O2的量更高,有更高的燃烧效率。在通风良好625℃,MMT和CNT的加入会降低CO的产量；其他情况下,使用纳米添加剂对火灾有毒气体产量影响不大。阻燃剂的存在会降低材料的热危害,但是本文中发现这些纳米阻燃剂的添加并没有增加火灾毒性,特别是对于危险性较大的通风不良的火灾阶段。最后用计算机模拟与实验结果进行了比较研究,显示模拟数据与测量数据有较好的吻合程度,证明了数值模拟的可靠性。综合锥形量热仪方法测试、火蔓延速率测试和小尺寸稳态管式炉毒性测试,选取相关的评价指标,结合层次分析方法,对ABS及其纳米复合材料的火灾危险性进行合理的量化评价,发现综合的火灾危险性ABS> ABS/CNT> ABS/MMT。这对于材料的阻燃设计有很好的指导意义。