目前市场上常用的阻燃剂大部分含有卤系元素,燃烧时会产生大量的毒气及烟雾,对人和生态环境造成极大的伤害。为了发展绿色经济,减少对人和生态环境的危害,开发去卤化、环保型阻燃剂是近年的研究趋势。磷系、氮系和硅系阻燃剂都是目前效果较好且环保的阻燃剂,但由于各自阻燃机理不同,其功效和应用范围也有所差异。基于绿色环保的设计理念,本文合成了两种含磷含氮有机硅阻燃剂和一种含硼无机硅阻燃剂,并对其应用于高温热硫化硅橡胶(HTV)后的性能和阻燃机理进行了探讨,主要内容和结果如下:(1)以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)与六氯环三磷腈(HCCP)为原料,合成了3-氨丙基三乙氧基硅烷环三磷腈(APTSCP)。采用元素分析(EA)、红外(FTIR)、核磁(1HNMR)对所合成的阻燃剂进行结构表征,证实所得产物是目标产物。并研究其在高温热硫化硅橡胶(HTV)中的应用性能。结果表明:当添加5份APTSCP时,复合材料的拉伸强度可达7.9 MPa,伸长率达1614%;而当添加量为20份时,复合材料的LOI值超过27%,并通过UL94V-2级。添加APTSCP后的复合材料,通过锥形量热(CONE)测试,其热释放速率(HRR)、生烟速率(SPR)、总释热量(THR)、质量损失率(MLR)较纯HTV有所降低,且火势增长指数(FGI)也相应减小。说明添加APTSCP阻燃剂可以有效地提升HTV的阻燃性能。(2)以乙二胺(EDA)、六氯环三磷腈(HCCP)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)为原料,合成螺环1,1-乙二胺基-3,3,5,5-四(3-氨丙基三乙氧基硅烷)环三磷腈(SEAAPTSCP)阻燃剂,采用元素分析(EA)、红外(FTIR)、核磁(1HNMR)对其结构进行表征,证实所得产物是目标产物。并研究其在高温热硫化硅橡胶(HTV)中的应用性能。结果表明:添加5份SEAAPTSCP后,复合材料的拉伸强度可以达到8.1MPa;而当添加量为20份时,复合材料的LOI值超过27%,并通过UL94 V-2级。且添加SEAAPTSCP后的复合材料,通过CONE测试,与纯HTV相比,其HRR、THR、MLR和SPR都有所降低,且火势增长指数(FGI)也相应减小,说明SEAAPTSCP是一种性能良好的HTV阻燃剂。(3)以四硼酸钠、硫酸锌为原料在SiO2表面生成硼酸锌片,得到了硼酸锌/SiO2复合阻燃剂。通过SEM、XRD和FTIR对它的结构和形态进行表征。并考察其在高温热硫化硅橡胶(HTV)中的应用性能。结果表明:加入阻燃剂硼酸锌/二氧化硅后,HTV的拉伸性能有了很大程度的提升,当添加量为20份时,复合材料的拉伸强度可达到7.6 MPa;而当添加量为15份时,复合材料的LOI值超过27%,并通过UL94 V-1级。添加硼酸锌/二氧化硅复合阻燃剂后的复合材料,通过CONE测试,与纯HTV相比,其HRR、THR、MLR和SPR都有所降低,且火势增长指数(FGI)也减小。说明硼酸锌/二氧化硅复合阻燃剂的添加同时提升HTV的机械性能和阻燃性能,是性能优异的阻燃剂。