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聚苯乙烯（Polystyrene,PS）作为五大通用塑料之一,以其优越性能而被广泛的应用于各个领域。然而聚苯乙烯极易燃烧,并且在燃烧过程中会产生严重滴落,这对聚苯乙烯的应用产生了极大的影响。为了提高聚苯乙烯的阻燃性能,向聚苯乙烯中添加膨胀型阻燃剂是常用方法,而采用协效剂（例如纳米钙,石墨烯,碳纳米管和介孔二氧化硅等）提高膨胀阻燃剂的阻燃效率是近年来研究的热点。本文以季戊四醇（Pentaerythritol,PER）和聚磷酸铵（Ammonium Polyphosphate,APP）为膨胀阻燃剂（IFR）,分别采用纳米二氧化硅、微米二氧化硅以及中空二氧化硅为协效剂,采用熔融共混法制备PS/IFR/Si O2复合材料。利用极限氧指数、垂直燃烧等手段研究复合材料的阻燃性能,利用扫描电子显微镜表征复合材料燃烧后的炭层形貌,通过锥形量热仪研究复合材料的燃烧行为,采用热重分析研究复合材料的热降解过程,获得了二氧化硅协效膨胀阻燃聚苯乙烯的性能及其阻燃机理。研究结果表明,三种二氧化硅（纳米二氧化硅,微米二氧化硅以及中空二氧化硅）对复合材料的LOI的影响规律一致,当二氧化硅添加量为0.5wt.%时LOI最高,随着二氧化硅添加量的增加LOI出现下降的趋势。其中,中空二氧化硅添加量0.5 wt.%时复合材料LOI提高最明显（由29.0提高到35.2）,且当中空二氧化硅添加量为2 wt.%时LOI仍保持在32.9,高于PS/IFR复合材料3.9个单位,而纳米二氧化硅和微米二氧化硅添加量为2wt.%时复合材料的LOI均低于PS/IFR。PS/IFR/Si O2复合材料的燃烧行为研究结果表明,当阻燃剂总用量为30 wt.%,中空二氧化硅的加入量为0.5wt.%时,复合材料的热释放速率峰值（p HRR）降低了27%,总放热量降低了14.5%,残炭量提高了85.6%（由13.2%提高至24.5%）。PS/IFR/Si O2复合材料的热降解过程研究表明,中空二氧化硅的引入使PS/IFR/Si O2复合材料的热降解温度降低,而复合材料的残炭量随着中空二氧化硅添加量增加而增加。炭层形貌研究表明,中空二氧化硅的引入显著提高了膨胀炭层的致密性和连续性,表现为锥形量热测试后膨胀炭层体积增加、裂纹减少。综合中空二氧化硅对复合材料的燃烧行为和热降解行为的影响,中空二氧化硅协效膨胀阻燃聚苯乙烯机理如下:中空二氧化硅的添加促进致密炭层的形成,进而提高了炭层的对热和气体的阻隔作用,从而保护内部基体燃烧和降解,表现为残炭量提高70.4%、热释放降低14.5%以及比消光面积降低24.2%。