环氧树脂固化物由于其良好的机械强度、电气绝缘、耐化学腐蚀等性能,已成为支撑电子电气产业的重要支柱。然而与大多数高分子材料一样,环氧固化物极易燃,工业上最常见的是含卤素的阻燃环氧固化物。如何在工业上实现环氧固化物的无卤阻燃和耐热性能具有很大的挑战性。本文以三氯氧磷、双酚A和氰酸钠等低成本化学物质为原料,合成了一种新型双功能固化剂。利用红外和元素分析对其结构进行了表征。固化剂的起始分解温度为270℃,最大热分解温度为380℃,600℃的残留物产率为36.2%。该固化剂可直接固化环氧树脂或与常用固化剂共固化得到具有优良阻燃性能的环氧聚合物,阻燃测试表明LOI达31,在UL 94测试中通过V0级(1.6mm厚的样品),同时玻璃化转变温度可达130℃。解决了环氧树脂与阻燃剂之间的相容性问题。为了进一步满足实际要求,本文考察了纳米粘土和纳米改性白炭黑对于环氧聚合物的热性能、阻燃性能以及力学性能的影响。纳米粘土的添加对于氧指数的影响则随添加量而变化。纳米粘土添加量为2wt%时氧指数提高到31。有机改性白炭黑对于环氧复合材料的氧指数值影响与纳米粘土的影响相类似。环氧树脂纳米粘土复合材料的储能模量比无纳米的体系高很多。当添加量为2wt%时,环氧树脂纳米粘土复合材料比无纳米体系增幅最大。且玻璃化转变温度可达到146℃。纳米粘土片层对环氧树脂纳米复合材料具有增强作用,复合材料的储能模量DGEBA/BPAN体系比无纳米的体系高得多。当添加量为2wt%时,DGEBA/BPAN/DK2复合材料比DGEBA/BPAN体系增大最为明显。随着粘土含量的增加复合材料的冲击强度呈现先增大后减小的趋势,在添加量为2wt%时达到最大为9.0kJ/m~2。