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聚乳酸（PLA）是一种生物基与生物可降解的高分子材料,有着替代传统石油基塑料的巨大潜力。PLA因具备优异的生物可降解性,良好的透明性和生物相容性以及热塑性等优势,在家用电器、运动服装、车辆航空和医疗卫生等领域有着广阔的应用前景。然而,与石油基高分子材料一样,PLA极易燃烧,并在燃烧过程中生成大量的熔滴,这类问题很大程度上限制了它在诸多领域的应用。因此,对PLA阻燃性能的研究是十分必要的。大量研究表明,聚乳酸与阻燃剂的熔融共混改性是克服基体易燃和易滴落的有效手段之一;而我国广泛使用的卤系阻燃剂,燃烧产生二噁英等致癌物质,环保性差,且易迁移,其应用已经受到限制。磷酰类、磷杂菲类和硅氧烷类阻燃剂由于具有不含卤素和良好阻燃性等优点,所以这类无卤阻燃剂的研发正在受到重视。本工作首先设计合成了两种含磷酰、磷杂菲基团和氨基硅氧烷链的无卤阻燃剂,并对其进行了表征,确定了两种新型无卤阻燃剂DPPB-A-D和BPOB-AD的结构与性能;进而通过熔融共混技术制备了PLA/DPPB-A-D和PLA/BPOBA-D阻燃复合材料,借助多种现代分析手段,表征了阻燃复合材料的结构与性能;通过复配不同阻燃体系,考察了阻燃剂种类和添加比例对PLA阻燃材料的性能影响。主要研究工作如下:（1）阻燃剂的制备及其结构与性能研究。以二苯基膦酰氯（DPPC）和苯基磷酰二氯（BPOD）为原料,分别与对羟基苯甲醛（PHBA）、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）反应。通过红外分光光度计（FTIR）、核磁共振波谱仪（NMR）和元素分析仪（EA）等现代分析手段证明了阻燃剂DPPB-A-D和BPOB-A-D的成功合成;利用热失重仪（TGA）测试分析了阻燃剂的热稳定性。（2）阻燃剂对PLA材料性能与结构的影响。通过熔融共混技术制备了两类不同配比的PLA/DPPB-A-D和PLA/BPOB-A-D复合材料,并对材料的阻燃性能、热稳定性、力学性能等进行了研究。结果表明:随着阻燃剂添加量的增大,复合材料的极限氧指数测试（LOI）和垂直燃烧测试（UL-94）的性能不断提升;它们的拉伸强度与断裂伸长率有所下降;热稳定性和残炭率明显提高。当DPPBA-D添加量为20 wt%时,LOI值从纯PLA基体的19.1%提高至29.1%,UL-94测试从NR提升到V-0等级,拉伸强度和断裂伸长率从纯PLA的68.17 MPa和8.21%分别降低到42.15 MPa和6.95%,残炭率从纯PLA的1.27%提升到12.08%;当BPOB-A-D添加量为20 wt%时,LOI值增加到28.7%,UL-94提升到V-0等级,拉伸强度和断裂伸长率降低到51.44 MPa和7.56%,残炭率提升到11.78%。锥形量热测试（CONE）中,PLA/DPPB-A-D和PLA/BPOB-A-D阻燃材料的热释放速率（HRR）和总释放热（THR）有效降低,燃烧后残留炭层增加,减少了燃烧程度;差示扫描量热仪（DSC）的测试结果表明,阻燃剂的加入能够提高PLA材料的玻璃化转变温度,促进PLA结晶;通过有效燃烧热（EHC）和扫描电子显微镜（SEM）分析,证明了阻燃材料的阻燃机理为凝聚相阻燃机理和气相阻燃机理协同作用,能有效促进炭层形成,达到良好的阻燃效果。（3）不同复配体系对PLA材料结构与性能的影响。阻燃剂DPPB-A-D（或BPOB-A-D）分别与聚磷酸铵（APP）、三聚氰胺（MEL）和八苯基八硅倍低半氧烷（POSS）复配,形成的体系分别与PLA熔融共混制备PLA复配型阻燃材料,并考察它们的性能。结果表明:APP和DPPB-A-D复配体系,占比分别为5wt%和10 wt%时,即PLA/5 APP/10 D-AD体系,PLA的阻燃性能最佳,LOI值达到28.1%,UL-94测试的阻燃达到V-0等级;此外,复配APP和DPPB-A-D的体系具有促进基体成炭的作用,600℃下残炭率达到10.42%,并且其力学性能和热稳定性最佳。MEL、POSS和DPPB-A-D复配体系,PLA/7.5 MEL/7.5D-AD和PLA/7.5 POSS/7.5 D-AD两者的整体阻燃性能、力学性能和热稳定性能最好。同样地,MEL、APP和POSS,分别同BPOB-A-D复配阻燃PLA的结果表明,MEL:B-AD质量比为1:1、APP:B-AD质量比为1:2、POSS:B-AD质量比为1:1时,阻燃效果、力学性能和热稳定性均表现最佳。微观结构的分析也表明,总添加量相同的复配体系,分散性更好,协同阻燃能力更强,并且炭层更加致密。