根据膨胀炭层的形成方式,膨胀型阻燃剂有化学膨胀和物理膨胀之分,以聚磷酸铵(Ammonium polyphosphate,APP)、季戊四醇和三聚氰胺为膨胀组分的膨胀阻燃剂(Intumescent flame retardan,IFR)是典型的化学膨胀阻燃剂,其研究获得了广泛的关注;可膨胀石墨(Expandable Graphite,EG),作为典型物理膨胀阻燃剂的代表,其研究和应用是最近阻燃领域研究的热点,然而,有关IFR与EG协同阻燃的研究很少。本论文采用氧指数、热分析及扫描电子显微镜等方法系统研究了两种膨胀阻燃聚乙烯(Polyethylene,PE)体系的阻燃性能、热降解过程及炭层结构,通过比较分析EG/APP与EG/IFR两个协同阻燃PE体系的阻燃性能和阻燃机理,获得了高效复配阻燃体系,并利用两种膨胀阻燃机理,制备了具有自身协同阻燃作用的新型高效EG阻燃剂。本论文的研究表明:(1)两种膨胀阻燃体系具有不同的阻燃性能和阻燃机理,膨胀炭层的致密性和耐热性对阻燃性能起到了关键作用,EG形成的膨胀石墨炭层能够更有效地降低体系热降解速率,增加了体系燃烧过程中的成炭,IFR由于形成的膨胀炭层的致密性不足、耐热性有限,导致阻燃性能有限;(2)EG与APP或IFR之间均存在显著的协同阻燃作用,体系氧指数表现出大幅度的增加,协同阻燃机理的关键在于能够形成致密、稳定的膨胀炭层,而且EG与IFR的成炭过程能够互相作用,协同阻燃效果更加明显;(3)利用EG的协同阻燃作用原理,通过对石墨层间反应的控制可制备具有自身协同阻燃作用的高效EG;插层剂对EG阻燃性能有重要的影响,以APP为插层剂的EG具有较好的阻燃性能,体系热降解残炭较高、热失重速率较低,表现出较好的协同阻燃作用。