氢氧化镁是具有填充、阻燃、消烟三种功效的添加型阻燃剂,因其在加工和应用中无环境污染被称为绿色阻燃剂,具有无毒、环保、价廉、原料充足等优点,市场用量大,是目前无卤阻燃剂的主要品种之一,其主要缺点是表面极性大、易团聚、阻燃效率低、添加量大,造成了复合材料力学性能的下降。本文用乙烯基三乙氧基硅烷对氢氧化镁进行表面改性,得到了硅烷偶联剂改性的氢氧化镁(m-MH),将m-MH添加到环氧树脂和EVA树脂中,研究了复合材料的燃烧性能、力学性能、热稳定性和热分解过程。为提高阻燃剂的阻燃效率,减少阻燃剂的添加量,用次磷酸铝(AlPH)与氢氧化镁协效添加到EVA树脂中研究其燃烧性能和力学性能。第一部分,以乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂为改性剂,得到了硅烷改性的氢氧化镁。通过沉降实验讨论了反应时间、反应温度、反应物质的添加量对改性结果的影响。通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、粒度分析、X能谱(XPS)、接触角等分析手段对在最佳条件下制出的m-MH与未改性氢氧化镁(u-MH)进行了对比表征,发现m-MH的接触角变大,粒度变小,在液体石蜡中的沉降时间变长。从FTIR谱图来看,m-MH表面与硅烷偶联剂形成了化学键,降低了氢氧化镁的亲水性,提高了氢氧化镁在高分子基体中的分散性和稳定性。第二部分,将m-MH和u-MH对比应用在环氧树脂中,通过极限氧指数(LOI)、烟密度(SDR)、垂直燃烧、热重分析(TG),以及扫描电子显微镜(SEM)等手段对其燃烧性能、热稳定性和热分解过程进行研究,并推测阻燃机理。结果表明:在环氧树脂体系中,当u-MH和m-MH的添加量均为50%时,复合材料的LOI值从纯环氧树脂的20.5%分别提高到了27.6%和30.1%;烟密度从纯环氧树脂的96.3%分别下降到67.83%和61.73%,其热解过程中,提高了水的释放量,降低了可燃性小分子(CxHy)、苯和苯酚及其衍生物的释放量。因此,改性氢氧化镁提高了环氧树脂复合材料的阻燃性能,而且还影响环氧树脂的热解过程。第三部分,将m-MH和u-MH对比应用在EVA树脂中,通过LOI、垂直燃烧和水平燃烧、拉伸强度和断裂伸长率、TG,以及SEM等手段对其燃烧性能、力学性能、热稳定性和热分解过程进行研究,并推测阻燃机理。在EVA树脂体系中,当u-MH和m-MH的添加量为50%时,复合材料的LOI值分别从纯EVA的18.5%提高到了23.5%和27.5%,线性燃烧速度从纯EVA的34.61mm/min分别降低到了13.79mm/min和12.00mm/min,拉伸强度从纯EVA的30.87MPa分别下降到17.33MPa和19.98MPa。因此m-MH可有效提高EVA树脂复合材料的阻燃性能,降低对力学性能的恶化。第四部分,将AlPH分别与u-MH和m-MH协效添加到EVA中制得阻燃复合材料,通过极LOI、垂直燃烧和水平燃烧、拉伸强度等分析手段对其燃烧性能和力学性能进行分析。结果表明:当AlPH的使用量为1%时,u-MH/AlPH/EVA和m-MH/AlPH/EVA两个体系的氧指数最高,分别为28.5%和31.1%;两个体系的拉伸强度分别为15.46MPa和19.30MPa,在其所在的体系中拉伸强度最高。因此,不管氢氧化镁是否改性,当与次磷酸铝协同使用时,二者形成了协同效应,可有效提高复合材料的阻燃性能,对力学性能影响较小。