聚合物在现代社会中无处不在。它们燃烧速度快、同时伴随大量烟雾和有毒气体的释放,使用易燃材料可能会导致生命和财产的灾难性损失。聚乙烯醇(PVA)是聚合物中的重要组成部分,被广泛应用于工业材料,涂料,家用纺织品等领域,近年来对它的阻燃性能的研究引起了广泛关注。含卤阻燃剂有优秀的阻燃性能,曾被大量应用于聚合物中,但它在使用过程中对环境以及人体产生的危害使其逐渐被淘汰。因此,有必要开发新型环保高效的阻燃剂,以平衡性能与环境问题。现有的一些阻燃剂的制备过程复杂,需高负载量以达到较好的阻燃效果,从而增加了时间和经济成本,并可能会对聚合物其他的性能造成负面影响,如机械性能。针对这些问题,在本工作中,通过一系列实验,研究了提高聚乙烯醇阻燃性能的方法。研究得到性能最好的实验组:通过水热法一步制备了α-磷酸锆(α-ZrP)/磷酸铈(CPO)/氧化石墨烯(GO)纳米复合阻燃材料(ZCG)。详细分析了复合材料的微观结构和组成,结果表明α-ZrP呈现六方片状,产生晶格膨胀现象。CPO出现择优取向,呈现棒状,α-ZrP附着在CPO表面。GO分散在PVA基体中,起到桥梁作用使阻燃剂与聚合物基体连接更紧密,且有催化基体炭化的作用。令聚磷酸铵(APP)和ZCG组成的膨胀型阻燃体系含量为10wt%,将其应用于阻燃聚乙烯醇,研究了膨胀型阻燃剂(IFR)基ZCG复合材料对PVA的阻燃性和热稳定性的影响。结果表明,将APP/ZCG添加到PVA中,热释放速率峰值(PHRR)降低了49.8%;极限氧指数(LOI)值提升至38;热重分析(TGA)的残炭量达到19.65%;垂直燃烧测试(UL-94)达到V-0级,拉曼测试得到的G谱带与D带的积分强度的比值R提高至0.4316。微型量热测试(MCC)和TGA以及残炭的XRD和SEM的数据表明,这种复合材料可以在很大程度上促进良好的膨胀碳的形成,阻止基体材料接触火焰和热量,从而提高阻燃性和热稳定性。此阻燃添加剂的制备方法简单,花费时间较短,且阻燃剂在低负载情况下便能对PVA达到良好的阻燃效果,为新型阻燃剂的设计提供了一条新的途径。