膨胀型阻燃剂（IFR）由于具有无卤、抑烟等优点，已成为无卤阻燃聚合物领域的研究热点。然而，现有的IFR仍存在添加量偏大、阻燃效率低、易吸湿等缺点，限制了其进一步应用。本文通过分子设计，将硅、硼、磷等元素结合到同一大分子中，合成了含硼聚硅氧烷（pBSi）和含磷、氮聚硼硅氧烷（pPNBSi），并将其作为阻燃协效剂分别与IFR协同阻燃聚丙烯（PP）。研究了pBSi和pPNBSi对PP/IFR阻燃性能、力学性能、耐水及耐酸性能的影响，并通过热重分析（TG）、热重-红外联用（TG-IR）和傅立叶变换红外光谱分析（FT-IR）等手段对其与IFR的协同阻燃机理进行了初步探讨。主要研究内容和结果包括：第一，以八甲基环四硅氧烷（D4）、硼酸、正硅酸乙酯（TEOS）等为原料，合成了pBSi，并将其作为协效剂与IFR协同阻燃PP。研究发现，pBSi具有良好的热稳定性，且其在空气中具有突出的成炭性能；pBSi与IFR对PP具有明显的协同阻燃作用。当pBSi用量为3.0wt%（阻燃剂总用量为25.0wt%）时，阻燃PP的LOI由PP/IFR的29.0%提高到34.8%，垂直燃烧性能由UL-94V-1级提高至V-0级。锥形量热分析结果表明，阻燃PP的热释放速率峰值（pHRR）由PP/IFR的354.0kW/m2降低至204.9kW/m2，降幅高达41.9%，烟释放速率峰值（pSPR）的降幅为15.3%。与传统协效剂SiO2、4A分子筛和硼酸锌（ZB）相比，pBSi与IFR对PP具有更好的协同阻燃作用。同时，PP/IFR/pBSi的耐水和耐酸性能明显优于PP/IFR/ZB。经70℃热水或硫酸水溶液浸泡168h后，PP/IFR/pBSi仍具有良好的阻燃性能，其LOI略有降低，但仍高达31.2%和33.0%，可通过UL-94V-0级。第二，以四甲基四乙烯基环四硅氧烷（VD4）、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）、硼酸、N-β-胺乙基-γ胺丙基甲基二甲氧基硅烷（NMDMS）等为原料，合成了pPNBSi，并将其与IFR协同阻燃PP。研究表明，与pBSi相比，pPNBSi与IFR对PP具有更好的协同阻燃作用。当pPNBSi的用量仅为2.0wt%（阻燃剂总用量为20.0wt%）时，阻燃PP的LOI由PP/IFR的27.0%提高到31.5%，提升幅度达16.7%，垂直燃烧性能由无等级提高至UL-94V-0级。微型量热分析结果表明，阻燃PP的热释放速率峰值（pHRR）和总热释放量（THR）分别为937.0W/g和31.2kJ/g，降幅分别为11.6%和15.9%。与传统协效剂SiO2、DOPO、ZB相比，pPNBSi与IFR对PP具有更好的协同阻燃作用。同时，PP/IFR/pPNBSi的耐水和耐酸性能也明显优于PP/IFR/SiO2、PP/IFR/DOPO和PP/IFR/ZB。经70℃热水或硫酸水溶液浸泡168h后，PP/IFR/pPNBSi仍具有良好的阻燃性能。第三，通过TG、FT-IR和TG-IR等手段对pBSi（或pPNBSi）与IFR的协同阻燃机理进行了初步探讨，其可能的作用机理为：在IFR形成膨胀炭层的同时，pBS（i或pPNBSi）形成玻璃质陶瓷状阻隔层覆盖于膨胀炭层的表面，提高了炭层的致密性。此外，pPNBSi分子中磷杂菲基团上的P-C键可能发生断裂形成二苯并呋喃、磷氧自由基等，猝灭燃烧过程中产生的氧自由基和烷烃自由基；同时，磷杂菲基团分解成的苯基磷酸进一步降解形成玻璃态磷化合物，在膨胀炭层的表面形成阻隔层，从而起到很好的协同阻燃作用。