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聚碳酸酯(PC)具有优异的综合性能,被广泛应用于国防、建筑、交通、航空航天、电子电器、光学透镜、包装等领域。PC自身有一定的阻燃性能,其极限氧指数(LOI)值为25%,但在一些阻燃要求相对严格的情况下,它的应用受到了限制。因此需要对PC进行阻燃改性。含磷及含硅的阻燃剂对PC就有很好的阻燃效率,为了进一步提高阻燃剂对PC的阻燃效率,本论文通过分子设计及合成,将阻燃元素磷及硅同时引入到阻燃剂分子中,制备出磷-硅阻燃剂并用于PC阻燃。本论文首先采用次磷酸和三乙胺制备次磷酸三乙胺离子液体,然后将其与四甲基二乙烯基二硅氧烷(TMDS)进行膦氢化加成反应,最后加入硫酸铝,通过阳离子交换反应,制得阻燃剂次磷酸铝-四甲基二乙烯基二硅氧烷齐聚物(AHP-TMDS).通过傅里叶红外变换光谱(FTIR)、核磁共振光谱(NMg)和凝胶渗透色谱(GPC)等测试对产物的结构进行表征；采用X射线光电子能谱(X2S)对产物的表面元素进行分析；采用喹钼柠酮重量法对产物的磷含量进行了测定；通过静态接触角(WCA)测试研究了产物的润湿性能；通过热重分析(TGA)技术研究了AHP-TMDS的热稳定性及成炭性能。测试结果表明,合成产物与设计的目标产物结构相符合,其聚合度为11,磷含量为11.78%。AHP-TMDS的接触角达138°,表明其具有良好的疏水性能。同时,AHP-TMDS分解5%时的温度为261℃,且在800℃时的残余物量为27.98%,表明其具有良好的成炭性及热稳定性。同时,通过熔融共混的方式将AHP-TMDS添加到PC中制备阻燃PC材料。并通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)和力学性能测试研究了PC材料的阻燃和力学性能；通过在70℃下进行168 h的耐水测试表征了阻燃PC的耐水性能。测试结果表明,当AHP-TMDS的添加量为5 wt.%时,阻燃PC通过UL-94 V-0级,氧指数达29.5%,表明阻燃剂对PC具有良好的阻燃效果。添加5份阻燃剂的PC材料,其拉伸、弯曲和冲击强度均有所下降。同时,添加5份阻燃剂的PC样条经耐水测试后仍能通过UL-94 V-0级,氧指数略有降低,且失重率仅为0.048%,表明该阻燃材料具有优异的耐水性能和阻燃持久性。通过锥形量热技术(CONE)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析技术(TGA)等对阻燃PC和材料炭层的形貌进行分析,以表征阻燃材料的燃烧行为和热降解行为。测试结果表明,AHP-TMDS的加入使PC材料的燃烧时间延长,热释放速率(HRR)和烟释放速率(SPR)大幅度降低,且燃烧后的炭层更加连续致密,能更好地隔绝氧气和热量进入到材料内部,阻止材料的进一步燃烧与降解,从而提高了PC的阻燃性能。同时,AHP-TMDS的加入,也使得材料的起始热分解温度提前,阻燃剂要先于PC降解,进而催化PC成炭,故阻燃PC材料在800℃时的残炭量从1.48%增加至11.95%。