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阻燃剂作为一种功能性的材料被广泛应用于高分子聚合物中，以提高其难燃性，传统的阻燃剂虽然在一定程度上能够取得不错的阻燃效果，但是在燃烧过程中会释放大量有毒有害的气体，不仅严重污染环境同时严重损害人们的健康。随着人们的环保意识的增强，开发出无卤、低毒、低烟、环保且阻燃效率高的阻燃剂成为当前的研究方向，其中膨胀型阻燃剂（IFR）成为研究的热点，但是由于目前大部分IFR 主要是由小分子组成的，存在易析出，用量大且成本高等问题，因此研发成本低廉，绿色环保并且阻燃效率高的功能性高分子膨胀型阻燃材料具有重要的科研价值和现实意义。
多糖类天然高分子由于广泛存在于自然界，具有绿色无污染，生物可降解性且不容易迁移等特点。本文利用天然高分子壳聚糖作为碳源，改性合成了两种不同的膨胀型阻燃剂，并且通过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振（1H-NMR和31P-NMR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）等方法对产物进行了表征。并将其应用于环氧树脂（EP），通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）、锥形量热仪、热重分析（TGA）、热重-红外联用（TG-IR）对其燃烧性能进行了相关探究，并通过力学性能测试探究阻燃剂的添加对环氧树脂机械性能的影响以及用SEM对燃烧后残碳的形貌进行表征。研究内容如下：
（1）以壳聚糖（CS）为碳源，五氧化二磷（P2O5）为酸源，三聚氰胺（Melamine）为气源，通过磷酸化（PCS），酰氯化（ACS）到最后目标产物CEMP的合成，并利用正交实验探究了各改性步骤的最佳反应条件，对合成的目标产物进行结构表征，并且其热稳定性要明显高于未改性的壳聚糖。
（2）将阻燃剂CEMP和协效剂有机蒙脱土（OMMT）应用于EP中，通过利用 LOI、UL-94、锥形量热等手段，探究不同添加量的阻燃剂对 EP 燃烧性能的影响，实验结果表明：当CEMP用量为15%，OMMT用量为3%时，EP的极限氧指数为30.6%，垂直燃烧等级为V-0，残碳率为22.2%，热释放率（HRR）和烟释放率（SPR）明显比纯EP下降，总烟释放量（TSP）和总热释放量（THR）分别为5.0 m2和35.1 MJ·m-2，燃烧后出现了明显的膨胀碳层。
（3）利用已经合成的 ACS 同尿素反应生成了目标产物 CEUP，并对其结构进行表征和溶解性能的探究。然后将CEUP和OMMT加入环氧树脂中，探究其燃烧性能，并通过实验结果得到：当添加 3% OMMT，15% CEUP 时，LOI 为34.8%，获得V-0的燃烧等级，HRR和SPR要明显低于纯EP，THR和TSP分别为30.4 MJ·m-2和4.3 m2，并且燃烧后出现体积较大的膨胀碳层。
多糖类天然高分子由于广泛存在于自然界，具有绿色无污染，生物可降解性且不容易迁移等特点。本文利用天然高分子壳聚糖作为碳源，改性合成了两种不同的膨胀型阻燃剂，并且通过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振（1H-NMR和31P-NMR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）等方法对产物进行了表征。并将其应用于环氧树脂（EP），通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）、锥形量热仪、热重分析（TGA）、热重-红外联用（TG-IR）对其燃烧性能进行了相关探究，并通过力学性能测试探究阻燃剂的添加对环氧树脂机械性能的影响以及用SEM对燃烧后残碳的形貌进行表征。研究内容如下：
（1）以壳聚糖（CS）为碳源，五氧化二磷（P2O5）为酸源，三聚氰胺（Melamine）为气源，通过磷酸化（PCS），酰氯化（ACS）到最后目标产物CEMP的合成，并利用正交实验探究了各改性步骤的最佳反应条件，对合成的目标产物进行结构表征，并且其热稳定性要明显高于未改性的壳聚糖。
（2）将阻燃剂CEMP和协效剂有机蒙脱土（OMMT）应用于EP中，通过利用 LOI、UL-94、锥形量热等手段，探究不同添加量的阻燃剂对 EP 燃烧性能的影响，实验结果表明：当CEMP用量为15%，OMMT用量为3%时，EP的极限氧指数为30.6%，垂直燃烧等级为V-0，残碳率为22.2%，热释放率（HRR）和烟释放率（SPR）明显比纯EP下降，总烟释放量（TSP）和总热释放量（THR）分别为5.0 m2和35.1 MJ·m-2，燃烧后出现了明显的膨胀碳层。
（3）利用已经合成的 ACS 同尿素反应生成了目标产物 CEUP，并对其结构进行表征和溶解性能的探究。然后将CEUP和OMMT加入环氧树脂中，探究其燃烧性能，并通过实验结果得到：当添加 3% OMMT，15% CEUP 时，LOI 为34.8%，获得V-0的燃烧等级，HRR和SPR要明显低于纯EP，THR和TSP分别为30.4 MJ·m-2和4.3 m2，并且燃烧后出现体积较大的膨胀碳层。