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双酚A缩水甘油醚型环氧树脂（DGEBA）生产量大,应用广泛。DGEBA固化物存在易燃、脆性大等问题,因此阻燃型和阻燃改性型DGEBA固化物的开发对于其应用和发展具有重要意义。近年来,虽然在阻燃环氧树脂、阻燃固化剂和纳米阻燃剂的合成及其阻燃性能、阻燃机理和固化过程动力学等方面取得了许多进展,但是很少针对DGEBA和二异氰酸酯改性DGEBA（DI-DGEBA）结构特点设计高效磷系阻燃剂的研究。本研究设计合成了三个新型高效磷系阻燃剂（NFRP）,研究思路包括:（1）结构中含有两种不同价态的磷,即柔性的苯基膦酸酯（+3）和刚性的DOPO基团（+1）,同时还含有能与羟基形成氢键的芳香胺,提高NFRP阻燃效率以及与基材的相容性;（2）通过NFRP与DGEBA之间微观相互作用,包括因热运动产生的偶极-偶极作用改善材料的性能。详细研究NFRP以及NFRP与三氧化二铝（Al2O3）等复合体系阻燃DGEBA及DI-DGEBA固化物的阻燃性能、火灾危害性、热性能、动态热力学性能（DMA）和阻燃机理,主要研究内容和结果如下:（1）以苯基磷酰二氯（BPOD）、对羟基苯甲醛（PHB）、DOPO以及4,4’-二氨基二苯甲烷（DDM）、间苯二胺（mPDA）、三聚氰胺（ML）等为原料经酯化、亲核加成和取代反应合成了3种含有+1价磷和+3价磷的NFRP。3个NFRP结构不同之处是分别含有DDM（DOP-DDM）、mPDA（DOPmPDA）和ML（DOP-MA）基团,采用傅里叶红外光谱（FTIR）和核磁共振(1H NMR、13C NMR和31P NMR)技术表征NFRP的结构。分别以DOP-DDM、DOP-mPDA和DOP-MA作为阻燃添加剂,采用DDM作为固化剂制备了NFRP阻燃DGEBA及DI-DGEBA固化物,同时以DOP-DDM分别与Al2O3、蒙脱土（MMT）、CuO及其混合物复合制备了DOP-DDM复合金属氧化物阻燃DGEBA及DI-DGEBA固化物。（2）采用紫外可见光测试NFRP阻燃DGEBA固化物透射率。结果表明,只有DOP-DDM阻燃DGEBA固化物在可见光范围内具有良好的透明性,即使DOP-DDM添加量达7.6wt.%时,1 mm厚的DOP-DDM阻燃DGEBA固化物透光率也能达到纯样的96.2%。极限氧指数（LOI）和垂直燃烧（UL-94）实验结果证明,DOP-DDM、DOP-mPDA和DOP-MA添加量均为4.7wt.%（wt为质量百分含量）时,阻燃DGEBA固化物LOI值分别为33.5%、33.4%和33.8%,都能达到UL 94 V-0级。以NFRP阻燃DGEBA固化物中磷含量评价阻燃效率顺序是:DOP-DDM>DOP-MA>DOP-mPDA,其中DOP-DDM阻燃DGEBA固化物中磷含量只有0.369wt.%。差示扫描量热（DSC）分析表明,DOP-DDM阻燃DGEBA固化物与纯DGEBA固化物的Tg相同。动态热力学分析（DMA）分析结果表明,DOP-DDM阻燃DGEBA固化物的储能模量（E′）和损耗模量（E′′）分别提高了65.7%和47.3%。（3）DOP-DDM（3.2wt.%）复合Al2O3（1.0wt.%）以及DOP-DDM（3.2wt.%）复合Al2O3（0.5wt.%）和CuO（0.5wt.%）体系阻燃DGEBA固化物的极限氧指数分别为33.2%和33.5%,都能达到UL-94 V-0级。锥形量热试验结果表明,DOP-DDM与Al2O3和CuO复合体系阻燃DGEBA固化物比纯DGEBA固化物的p-HRR和THR分别降低了22.6%和57.5%,SPR和TSR分别降低了9.6%和7.3%,CO和CO2释放速率分别降低了11.5%和39.1%。DSC分析表明,DOP-DDM复合Al2O3和CuO阻燃DGEBA固化物的Tg提高了7°C。DMA分析结果表明,DOP-DDM复合Al2O3和CuO阻燃DGEBA固化物的储能模量（E′）和损耗模量（E′′）分别提高了37.7%和10.8%。（4）MDI和HDI分别与DGEBA分子链中羟基反应合成了二异氰酸酯改性环氧树脂MDI-DGEBA和HDI-DGEBA,分别以DOP-DDM、DOP-mPDA、DOP-MA以及金属氧化物作为单一和复合阻燃添加剂,DDM作为固化剂制备了阻燃DI-DGEBA固化物。配方调控实验表明,DGEBA与HDI摩尔比为5:1时,HDI-DGEBA固化物LOI值为30.4%,能通过UL-94 V-1级。HDI-DGEBA固化物比纯DGEBA固化物的储能模量（E′）和损耗模量（E′′）分别提高了65.1%和32.4%。DOP-DDM（5.8wt.%）复合Al2O3（0.5wt.%）和CuO（0.5wt.%）阻燃HDI-DGEBA固化物的LOI为33.4%,达到UL-94 V-0级。DOP-DDM与Al2O3和CuO复合体系阻燃HDI-DGEBA固化物比纯DGEBA固化物的p-HRR和THR分别降低了17.6%和12.6%,SPR和TSR分别降低了12.5%和12.6%,CO和CO2释放速率分别降低了32.3%和18.3%。DOP-DDM复合Al2O3和CuO阻燃HDI-DGEBA固化物与纯DGEBA固化物的Tg相同。DOP-DDM复合Al2O3和CuO阻燃HDI-DGEBA固化物的储能模量（E′）和损耗模量（E′′）分别提高了54.2%和22.3%。（5）采用热失重分析（TGA）阻燃DGEBA固化物热失重过程,利用TGA-FTIR联用分析气相组分,通过FTIR和拉曼光谱分析残炭主要官能团和石墨烯化程度及SEM残炭形貌分析,所有阻燃DGEBA和HDI-DGEBA固化物主要是气相阻燃机理为主。由于Al2O3能提高残炭层阻隔性能,CuO能抑制CO和CO2的释放,因此NFRP与Al2O3和CuO复合阻燃体系具有最好的协同阻燃和抑烟性能,提高了凝聚相阻燃能力,因此减少了有机阻燃剂的用量,提高了阻燃性能和火灾安全性。