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研究了四种离子液体对软质聚氨酯（FPUF）复合材料的阻燃性能影响,筛选出效果最佳离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（IL）。采用该离子液体与硅烷偶联剂改性氧化石墨烯（GO）,成功制备了含磷、氟和硅的离子液改性氧化石墨烯（ILGO）。将其应用在软质聚氨酯（FPUF）、不饱和聚酯树脂（UPR）和环氧树脂（EP）等矿用聚合物材料的阻燃处理中,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）、热重测试（TG）和锥形量热测试（CCT）等测试方法对复合材料的热稳定性、阻燃性能及阻燃机理进行了分析研究。主要内容结论如下:1、四种不同离子液阻燃FPUF的筛选研究。将离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯和四丙基胺四氟硼酸盐）加到FPUF阻燃体系中,通过LOI、阻燃效率确定了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为效果最优离子液,其LOI为27.5%,EFF为0.54。TG和CCT结果表明含氟磷酸盐型离子液体可以增强材料热稳定性,减少热失重,阻燃效果良好。2、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和扫描电镜能谱仪（SEM-EDS）分析研究结果表明,含氟磷酸盐型离子液体成功负载到了GO表面,而且ILGO纳米材料层间距增大。TG结果显示GO在600℃的剩炭率为4.0%,而ILGO提高到48.2%,表明ILGO热稳定性明显高于GO。3、ILGO（GO）与APP和EG协效阻燃FPUF复合材料。LOI结果表明当添加阻燃剂质量比为7.5:7.5:0.05时,FPUF-4复合材料的氧指数由纯样品的19.9%增加到29.0%。耐水性结果显示添加了GO的FPUF比纯样增加了59.89%,而添加ILGO的吸水率比添加GO的降低了7.76%。TG表明添加了GO和ILGO的FPUF与纯样相比,Ti分别下降了6.4%和8.7%,Tmax下降了6.3%和5.9%,剩炭率提高了50.5%和58.1%。CCT测试显示与纯样相比,添加了APP/EG/ILGO的FPUF的PHRR降低了70.9%,THR减少了56.4%,TSP减少了82.7%,剩炭率增加了418.7%,CO2生成率降低了71.9%。表明ILGO增强了“蠕虫状”炭层的致密性并更好地阻隔了气体和热量,降低了热释放速率,抑制了有毒有害气体的释放,提高了FPUF的阻燃性能和热性能,降低了火灾危险性。4、ILGO（GO）与APP和EG协效阻燃UPR复合材料。当阻燃剂总添加量为9%时,APP:EG:GO（ILGO）的最佳配比为7.5:2.5:0.1,添加了ILGO的UPR的LOI达到28.2%,且UL-94达到V-0级别,协同指数为1.68。根据TG分析出添加了ILGO的UPR-4的剩炭率有着大幅度的增加,分别比添加传统阻燃剂的UPR-2和添加GO的UPR-3增加了26%和22%。CCT测试显示,与纯UPR相比,UPR-4的PHRR降低了47.3%,THR减少了22.2%,SPR降低,CO2生成率降低了53.9%,剩炭率增加了44.6%,火灾性能指数为0.633,火灾蔓延指数为1.102,烟气参数为155.048。以上结果均表明ILGO与APP和EG协效对阻燃UPR复合材料阻燃抑烟效果显著。5、ILGO（GO）与MPP协效阻燃EP复合材料。LOI结果表明MPP阻燃效果较好,且最佳添加量为15%。添加了ILGO的EP的LOI比EP-MPP-GO上升了4.3%,UL-94达到V-0级别。与EP-MPP相比,EP-MPP-GO和EP-MPP-ILGO的拉伸强度增加了15.6%或28.3%,断裂拉伸应变增加了9.8%或5.0%。TG显示了EP-MPP-ILGO有更好的成炭效果,剩炭率比EP-MPP-GO增加了14.4%。CCT结果显示,与纯EP相比,EP-MPP-ILGO的PHRR降低了95.4%,THR减少了89.7%,TSP减少了95.8%,CO和CO2生成率峰值降低但平均生成量分别提高了2倍和57%,平均有效燃烧热降低了23.2%,火灾性能指数为17.31,火灾蔓延指数为0.06,烟气参数为164.36。表明ILGO添加到EP中有减少热量及烟雾的效果,增大了火灾安全性。从SEM分析出,通过IL改性GO可以形成二者之间的粘附,与MPP可以更好地协效阻燃EP材料,在燃烧后可形成良好的保护炭层,可有效地提高EP的防火安全性。综上,IL单独作为协效阻燃剂时,对FPUF材料有较好的阻燃抑烟效果;利用IL改性GO所得ILGO,作为协效剂少量添加与传统阻燃剂复配应用于矿用聚合物材料可获得更好的阻燃抑烟效果。该论文有图36幅,表24个,参考文献124篇。