环氧树脂的力学性能好,粘结能力强,化学稳定性好,收缩率低,易加工,所以在涂料、粘合剂、电子电器封装等生活中的许多方面都有应用。然而环氧树脂为易燃材料,在电子和运输工具的复合结构和装饰元件等方面使用时需要进行阻燃处理。添加型阻燃剂主要用于涂布或包封,而在印刷电路板和复合材料中优选反应型阻燃剂,以避免物理性能下降的风险。环三磷腈具有丰富的磷、氮元素和独特的磷氮六元环结构,使其具有突出的阻燃特性和热稳定性。六氯环三磷腈上的氯原子可以被多种亲核试剂取代。以六氯环三磷腈作为中间体可以的到多种磷腈化合物,制备适用于不同基体的磷腈阻燃剂,以改善材料的阻燃性、疏水性等性能。本文合成了一种高效阻燃的磷腈环氧树脂CPEP和一种交联环磷腈阻燃剂PBCP,并对环氧树脂进行阻燃改性研究。主要研究工作及其相关成果如下:1.制备了一种本征阻燃的磷腈环氧树脂CPEP,用三氟乙醇和双酚A与六氯环三磷腈进行亲核取代,再与环氧氯丙烷反应得到产物。对产物的分子结构进行了红外、1H核磁的表征测试,结果表明成功制得了磷腈环氧树脂CPEP。CPEP固化后LOI达到32%,UL-94通过V-0级阻燃等级,CPEP固化物还具有优良的疏水性能和电绝缘性。2.将CPEP与E51环氧树脂混合固化后,对其性能进行测试,结果表明,随着CPEP所占比例的提高,固化物的阻燃性能和疏水性能也都逐渐提高。CPEP的加入对固化物冲击性能并没有明显的影响。CPEP在电子电气、半导体封装等领域具有潜在的应用价值。3.以双酚A与六氯环三磷腈为原料制备了一种交联环磷腈阻燃剂PBCP,并对其化学结构进行了 FTIR,1HNMR和GPC的表征测试,证明成功合成了 PBCP。对反应温度,反应时间,物料配比对PBCP产率的影响进行了探究,当反应原料双酚A和六氯环三磷腈摩尔比为6:1,反应温度为70℃,反应时间为24h时得到PBCP产率最大,为67.5%。4.将磷腈阻燃剂PBCP和HPCP分别加入E51环氧树脂中,当添加8%时,阻燃环氧树脂的LOI都在30%以上。添加15%时,垂直燃烧等级都达到V-1级,阻燃环氧树脂的初始分解温度都在300℃以上,750℃的残炭率也都有提高。加入10%的水滑石与10%的磷腈阻燃剂共同阻燃环氧树脂时,与HPCP的协同阻燃提高了环氧树脂的垂直燃烧阻燃等级达到了V-1级。通过对阻燃环氧树脂残炭的扫描电镜进行分析,可知PBCP更倾向于气相阻燃,而HPCP更倾向于固相阻燃机理。加入水滑石后提高了环氧树脂基体的固相阻燃性能。