本文以材料与环境协调发展的生态设计理念为指导,研究了无机阻燃剂Ca（OH）₂的表面改性及其与阻燃协效剂在聚乙烯中的协同增效作用,并采用AR2000旋转流变仪研究了PE/Ca（OH）₂复合材料的流变行为。首先,筛选铝酸酯、硬脂酸、十八醇、稀土偶联剂等四种偶联剂处理Ca（OH）₂,通过熔融共混法制备了PE/Ca（OH）₂复合材料,采用AR2000旋转流变仪探讨了偶联剂品种和Ca（OH）₂用量对PE/Ca（OH）₂复合材料流变特性的影响,考查了PE/Ca（OH）₂复合材料的内部网络结构。结果表明:稀土偶联剂、硬脂酸偶联剂对Ca（OH）₂表面改性效果相对于铝酸酯、十八醇偶联剂较好;采用稀土偶联剂处理的Ca（OH）₂填充PE时,Ca（OH）₂的最佳填充量为30～40%。第二,采用稀土偶联剂对Ca（OH）₂或Mg（OH）₂进行表面改性,利用氧指数、扫描电镜和热重分析等手段初步探讨了Ca（OH）₂和Mg（OH）₂复配对PE复合材料的阻燃性能的影响。结果表明:Ca（OH）₂和Mg（OH）₂复配对PE复合材料的阻燃性能有一定的协同增效作用,当Ca（OH）₂添加量为20%,Mg（OH）₂为15%时,PE/Ca（OH）₂/Mg（OH）₂复合材料的阻燃级别达到FH-1级,与仅添加35%Mg（OH）₂的PE/Mg（OH）₂复合材料达到相同的阻燃级别,说明可以用廉价的Ca（OH）₂代替部分Mg（OH）₂。第三,选用聚磷酸铵（APP）、三氧化钼（MoO₃）、可膨胀石墨（EG）及微胶囊红磷（MRP）等作为PE/Ca（OH）₂复合材料的阻燃协效剂,对PE/Ca（OH）₂复合材料的力学性能和阻燃性能进行了较深入的研究,采用热重方法研究了PE/Ca（OH）₂复合材料在氮气环境中热失重过程。结果表明:少量协效剂的引入,能使PE/Ca（OH）₂复合材料的氧指数提高,且使其热氧化降解过程中生成更多的结实而稳定的炭层,起到一定的阻燃增效作用。第四,考查Ca（OH）₂和MRP复配体系对PE/Ca（OH）₂/MRP的力学性能及阻燃性能的影响。结果表明:添加Ca（OH）₂与MRP的比值为30∶6时,PE/Ca（OH）₂/MRP复合材料的氧指数达到27.5%,氧指数协效指数达到4,水平燃烧试验通过FH-1级,且力学性能亦能得到保证,表明Ca（OH）₂与MRP并用具有良好的阻燃协同效应。第五,考查Mg（OH）₂/Ca（OH）₂/MRP三元复配阻燃聚乙烯的阻燃性能。结果表明:当混合无机粉体的用量[Ca（OH）₂∶Mg（OH）₂=4∶3]达到40%以上时,PE复合材料的氧指数都在27%以上,特别当混合无机粉体的用量为60%时,氧指数达到29.5%。