本项目将磷杂膦结构引入到氧杂硼烷中得到具有潜伏固化与阻燃作用的固化剂,与双酚A型环氧树脂组合,获得力学性能加强的无卤阻燃单组分环氧树脂;合成了系列新型结构、耐热性好的5,10-二氢磷杂吖嗪-10-氧化物(DPPA)衍生物,用作固化剂对环氧预聚物高效阻燃作用,其引入产生了强烈的“吹熄效应”和催化成炭,用量仅为2.5 wt%时,环氧固化物的UL-94燃烧等级达到V-0级,LOI高达31.8%,对环氧固化物其它性能影响小; 以双氰胺和有机脲等固化含磷环氧预聚物,得到性能优异的本征阻燃环氧树脂;咪唑、聚二甲基硅氧烷等接枝到氧化石墨烯表面后能均匀地分散到环氧树脂基体中,起到增强增韧作用,与含磷环氧预聚物结合,当含磷量为0.3 wt%时,固化环氧树脂的极限氧指数达29.2%,垂直燃烧测试达到UL94 V-0级。项目对新型磷硼阻燃固化剂、磷杂吖嗪衍生物固化剂、改性氧化石墨烯等的结构组成,以之制备的本征阻燃环氧树脂体系的固化性能、力学性能、热性能以及固化动力学、阻燃机理进行了深入研究,很好地解决阻燃效果与化学弱键、耐热性等之间的矛盾,使阻燃效果最大化,同时获得良好的耐热、力学、潜伏固化等性能,真正实现了环氧树脂的高性能本征无卤阻燃,项目成果很大程度地提高了当今热固性树脂无卤阻燃的学术水平,理论和实际意义重大。