环氧树脂(EP)因其优良的粘结性能、耐热性、电绝缘性以及机械性能而广泛应用于土木建筑、船舶海洋、电子电气等领域。然而,同大部分的高分子材料一样,环氧树脂的易燃性限制了其在阻燃性能要求较高领域的应用,因而需要对其进行阻燃改性。随着公众环保意识的加强和国际上禁用卤素的呼声愈来愈高,开发新型无卤阻燃剂已经成为目前阻燃剂研究的热点。磷、氮、硫阻燃环氧固化物具有阻燃效率高、环保和抑烟等特点,符合了阻燃剂无卤化的发展趋势。因此,本论文从EP无卤阻燃化出发,针对目前EP用无卤阻燃剂的不足,合成相容性和分散性好、阻燃效率高、对力学性能影响小的反应型阻燃固化剂,并制备出无卤阻燃EP,分别研究阻燃固化剂对EP的热稳定性、力学性能、阻燃性能以及固化性能的影响。通过阻燃固化剂在EP中阻燃机制的研究,提出了相应的阻燃机理。本文的主要研究结果如下:1.采用一锅法合成两种新型阻燃固化剂N,N’双(2-噻唑基)苯基膦酰胺(PPNB)和N,N’双(2-苯并噻唑基)苯基膦酰胺(PPNDB),对两者结构和性能进行表征,确定其分子结构。并采用单因素实验探讨出合成阻燃固化剂的最佳工艺条件。2.系统研究了 PPNB和PPNDB对固化物阻燃性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明,与DDM-EP相比,PPNB/DDM-EP和PPNDB/DDM-EP固化体系的阻燃性能得到明显的改善。PPNB阻燃的EP具有着更好的耐热性能,而PPNDB阻燃的EP具有着更好的阻燃性能和力学性能。3.采用非等温DSC法研究了 PPNB/DDM-EP和PPNDB/DDM-EP体系的动力学。阻燃固化剂的引入使得固化体系的活化能降低、反应速率常数增加。说明PPNB和PPNDB均能促进环氧固化反应,且PPNB的促进作用较PPNDB明显。4.分别对PPNB/DDM-EP和PPNDB/DDM-EP固化物的热分解产物和残炭进行分析,探究两者可能的阻燃机理。结果表明:PPNB和PPNDB均具有良好的阻燃效率,兼具气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理。PPNB阻燃的EP表现出更强凝聚相阻燃作用,而PPNDB阻燃的EP则具有更好的气相阻燃作用。