在这个日新月异的科技时代,高分子材料遍及我们生活的每一个角落。其中,阻燃剂是高分子材料重要的助剂之一,可用来提高材料的热稳定性,有助于拓宽高分子材料的应用范畴。避免传统合成过程中的资源浪费,摒弃危害生态系统的卤系阻燃剂是当前行业的主要任务。继卤系阻燃剂后,磷系、硼系、氮系是应用较多的环保阻燃体系。随着无机纳米粒子的优点日益突出,在阻燃领域也受到越来越多的关注。此外,研究者也注意到石墨烯、g-C₃N₄遇热分解会形成强稳定性的隔热层,具有一定的阻燃效果,可是如果将其作为高分子材料的阻燃剂,就要克服石墨烯、g-C₃N₄本身易团聚、产烟量大、加速聚合物磨损的这些缺点。目前,环氧树脂占据着国内80%的高分子材料市场,但本身存在着质脆、易燃的缺点,因此制备环氧树脂阻燃材料具有重要意义。其中,无机阻燃剂应用的最多,但添加量过高,对基体本身的性能损害较大。因此,可以对无机纳米粒子进行化学修饰、调控纳米粒子的微观形态,从而提高无机阻燃剂与环氧树脂的交联度,避免对高分子材料机械性能的损害。据此,本文的主要内容如下:1.通过共沉淀的方法,制备石墨烯基三元有机-无机复合阻燃剂（GO-PDA@g-C₃N₄@ODOPB）。然后与多聚磷酸铵（APP）复配用于增强环氧树脂（EP）的阻燃性。通过扫描电子显微镜（SEM）进行表面形貌结构的表征,利用红外光谱（FT-IR）、X-射线粉末衍射（XRD）和核磁共振氢谱（¹H-NMR）对分子结构和组成进行表征。通过热重分析（TGA）、极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、锥型量热（CCT）、SEM对阻燃材料的热性能、燃烧性能以及炭层微观形貌进行表征。结果表明,当多巴胺包覆的氧化石墨烯（GO-PDA）、g-C₃N₄和10-（2,5-二羟基苯基）-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（ODOPB）的比例为1:1:3时,热释放速率峰值（HRR）降低35%,与APP复配后,复合材料的LOI值是29%,燃烧后的膨胀残炭层表面更加致密,残炭量从45.57%提高到90.00%。2.在第二部分的工作中,首先以磷酸、硼酸、三聚氰胺为原料制备无机纳米阻燃粒子三聚磷酸硼酸盐（MPB）。根据Hummers法制备氧化石墨烯（GO）,然后经水合肼还原、含有P-N骨架的六氯环三磷腈（HCCP）功能化处理,合成RGO-HCCP纳米片。通过简单的共沉淀方法制备复合型阻燃剂RGO-HCCP@MPB,以二乙烯三胺为固化剂,得到环氧树脂复合型阻燃材料。研究结果表明:RGO-HCCP@MPB可增强环氧树脂材料的热稳定性。这主要是由于含磷化合物可促进石墨烯形成坚固稳定的隔热层,并且可以释放自由基抑制基体材料的热裂解,在气相、凝聚相两方面共同发挥阻燃作用。3.在前两部分的工作中,主要是制备无机阻燃纳米粒子,然后经过宏观的有机修饰或与其他化合物复合。在第三部分中,主要是探索微观结构对阻燃性能的影响。因此,制备三种不同形貌的Co（OH）₂纳米粒子阻燃剂,添加到环氧树脂基体材料中,研究发现:环氧树脂材料的阻燃、抑烟性能均得到明显的改善,其中,溶剂热法制得的花状Co（OH）₂阻燃剂效果最佳。