随着科技的进步和发展，高分子材料中的阻燃要求越来越受到人们的关注。阻燃剂的结构设计对于阻燃剂的阻燃性能往往有着决定性影响。近几十年来，含磷阻燃剂逐渐成为阻燃剂发展中的重要组成部份，其阻燃机理为通过燃烧过程中分解生成磷酸和聚磷酸等，促进聚合物进行脱水反应，形成具有隔热、隔气的炭层，从而延缓甚至阻止聚合物进一步燃烧。然而，目前很多含磷阻燃剂的阻燃性能仍不够理想，在使用过程中需要大量添加方能达到阻燃要求。这与含磷阻燃剂催化形成的炭层不够稳定有关。近年来，磷硅杂化阻燃剂受到人们关注。研究表明，在含磷阻燃剂中引入含硅基团能够在炭层表面形成二氧化硅无机层，大大提高炭层强度和稳定性，从而提高阻燃性能。基于以上思路，本文设计合成了几种新型磷硅杂化阻燃剂，通过在结构中引入刚性苯基基团同时形成聚合结构来提高成炭率以及阻燃性能。另外利用含硅废弃物，通过简单的合成方法生成了磷硅杂化阻燃剂，环保和成本优势显著，同时阻燃性能良好，有望有效地部分替代现有多种含磷阻燃剂。论文主要工作如下：　　 通过3，9-二氯-2，4，8，10-四氧代-3，9-二磷螺环-3，9-二氧[5.5]十一烷(SPDPC)与二苯基硅二醇(DPSD)间的缩聚，合成出具有螺环结构的聚合型磷硅杂化阻燃剂(SDPS)。并将SDPS与聚丙烯共混制备了一系列复合材料。极限氧指数测试结果表明当22.5％的SDPS和7.5％三聚氰胺磷酸盐(MP)用于聚丙烯的阻燃，其极限氧指数达到了34.0％。垂直燃烧实验表明该材料实现了快速自熄，自熄时间在两秒以内，燃烧后生成的炭层较为稳定。热重分析表明引入SDPS后能够有效地提高聚丙烯成炭率。热重红外分析和碳层扫描电镜图片进一步揭示了SDPS阻燃主要表现为膨胀阻燃机理，同时燃烧过程中形成的炭层对材料的阻燃能力起到了关键作用。该碳层能有效地阻止热量向材料内部的传递，从而阻止或者减缓材料的热分解。对比磷类阻燃复合材料和磷硅杂化阻燃复合材料燃烧形成的碳层在气流扰动下的稳定性可以发现，磷硅杂化阻燃剂能催化形成稳定的碳层结构，这有可能得益于二氧化硅对于碳层的增强作用。　　 基于磷硅杂化阻燃剂的优良性能，采用硅化工中常见的废弃有机硅化合物为原料，通过亲和取代反应，在有机硅化合物CxHySizCln上取代多个1-氧代-4-羟甲基-2，6，7-三氧杂-1-磷杂双环(2.2.2.)辛烷(PEPA)，合成了新型磷硅杂化阻燃剂(SPH)。将SPH与MP和季戊四醇(PER)复配，复配阻燃聚丙烯研究结果表明，在相同阻燃剂用量条件下，PP/SPH/MP/PER与PP/MP/PER的阻燃性能一致。而SPH在阻燃环氧树脂方面的阻燃性能更为优异，当添加量为15wt％时，其极限氧指数可达30.8％。TGA以及扫描电镜结果表明，SPH的阻燃机理很可能与SDPS相同。SPH的良好阻燃性能、低成本以及环保价值使得其在某些聚合物基体中，具备了部分替代或者完全替代传统含磷阻燃剂的能力。