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聚乙烯(PE)是产量最大的通用塑料之一,其制品大量应用于电线电缆、电子电气设备、家装及汽车等行业,但是它的极限氧指数很低并且极易燃烧,这就极大限制了它更广泛的应用。因此,提高聚乙烯的阻燃性能已成为阻燃科学界和相关产业必须面临的问题。目前PE的阻燃体系主要采用卤素阻燃剂和无机金属氢氧化物,但卤素阻燃剂面临着巨大的环境压力,无机金属氢氧化物也由于添加量过大而严重影响材料的物理机械性能。膨胀型阻燃剂因为具有无卤、低毒、生烟量少等特点而得到很大重视。膨胀型阻燃剂主要通过受热分解在材料表面生成多孔的膨胀炭层,起到隔绝热、氧及可燃气体产物等作用达到阻燃目的。本论文中主要以氧指数法、垂直燃烧法和扫描电镜(SEM)法作为考察材料阻燃性能的手段,研究了聚乙烯膨胀阻燃体系中各种添加剂对阻燃性能的影响,并结合热分析手段对聚乙烯膨胀阻燃体系热降解过程的化学反应机理、成炭机理进行了研究。在聚磷酸铵(APP)和小分子成炭剂(PER)组成的膨胀阻燃体系加入PA-66来阻燃聚乙烯,研究表明：加入PA-66可以显著增强协效阻燃效果,从而提高材料的阻燃性能。在LDPE中添加膨胀型阻燃剂和PA-66的基础上,本文引入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA-28)以提高阻燃剂与聚乙烯的相容性,考察了EVA-28用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响,得到了具有最佳性能的配方：50%LDPE+40%IFR(30%APP+10%PER)+10%PA-66 +50%EVA-28,其氧指数值(LOI)可以达到27.8。本论文在膨胀阻燃体系中加入合成的有机金属络合物以提高体系的残炭量,进而提高材料的阻燃性能。研究表明：有机金属络合物可以将烷基自由基转变成更为稳定的碳化物。本课题以苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和硼酸为原料合成了一种新型的硅系阻燃剂BSi树脂；并对其合成条件进行了详细的研究,通过全反射红外、TG和DSC对合成产物进行了结构表征。当它与聚磷酸铵、季戊四醇、PA-66、EVA-28配合使用时,对PE具有良好的阻燃效果,加入3%BSi树脂即可使材料的氧指数达到29.9,垂直燃烧级别达到UL94 V-0级别。