膨胀阻燃体系是近年来阻燃领域研究的重点方向之一，以硫酸为插层剂的石墨层间化合物(GICs)，又被称为可膨胀石墨(EG)，因具有高温体积膨胀效应而成为物理膨胀阻燃剂的代表，被认为是无毒、高效、环保的阻燃剂，其研究和应用受到了广泛关注。本文采用分步插层法制备硝酸盐、有机酸、含磷化合物插层的多元GICs，采用扫描电子显微镜和X射线衍射研究了GICs的结构，分析了含有不同插层剂的GICs的膨胀体积，并将其用于阻燃聚乙烯，以氧指数为评价方法考察了多元GICs的阻燃性能。研究结果表明：(1)采用分步插层法成功制备了多种多元GICs，并通过共插层制备了多元含磷化合物插层的GICs；(2) GICs的结构受插层剂的结构和性质的影响，在采用分步插层法制备三元GICs的过程中，硫酸首先被插入层间，共插层剂进入石墨层间时，可能有两种情况：一种是进入已有硫酸插入物在内的石墨层间，使已有的阶进一步完善和长大，即保持试样原有的阶结构，如硝酸钠；另一种是进入没有被硫酸插入物占有的石墨层间，使GICs的结构向低阶发展，如硝酸；(3) GICs具有显著的体积膨胀现象，其膨胀体积与共插层剂的种类和性质有关，并受温度的影响，采用不同插层剂可以获得具有不同膨胀体积的GICs；(4)含有不同插层剂的GICs对PE的阻燃作用不同，膨胀体积较大的GICs对PE具有较好的阻燃性能，利用GICs与膨胀阻燃剂的协同阻燃作用，能够有效提高阻燃PE的氧指数。