环氧树脂是一种非常重要的热固性材料，由于具有良好的化学稳定性、黏结性、低收缩、优异的热性能及机械性能等，它广泛应用于黏结剂、涂料、电子封装及复合材料等领域。然而，环氧树脂阻燃性能的不足是其应用受到限制的主要因素之一，因此，建立新型无卤、无毒的环氧树脂阻燃体系越来越成为广大研究者关注的焦点。本文首先合成了一种DOPO衍生物—甲基丙烯酸DOPO乙酯(简称HEPO)，然后采用RAFT聚合法调控制备了尺寸可控的含磷嵌段共聚物PHEPOm-b-PGMAn（简称PHDG）和均聚物PMOEP。将它们接枝在SiO2纳米粒子表面，得到了新型含磷、硅阻燃核壳结构杂化纳米粒子SiO2-PHDG和SiO2-PMOEP，并将SiO2-PHDG引入环氧树脂体系中，形成纳米SiO2为核、含磷嵌段共聚物为壳的纳米核壳结构，阻燃元素Si、P和微量N以“捆绑式”均匀分散在环氧树脂基体中，达到低Si、P含量下优良的协同阻燃效果，改善环氧树脂的热稳定性能。工作具体如下:　　1.通过分子设计，首先合成了DOPO的衍生物甲基丙烯酸DOPO乙酯，然后采用RAFT聚合法合成了PHEPOm-b-PGMAn嵌段共聚物和PMOEP均聚物，通过核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(FT-IR)和热失重分析(TGA)等表征手段对合成产物的结构及热性能进行表征。分析结果表明，成功合成了HEPO单体、PHEPO100-b-PGMA15两嵌段共聚物和PMOEP100均聚物。　　2.分别采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）和3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)处理SiO2纳米粒子，使SiO2表面修饰上氨基和环氧基;通过嵌段共聚物PHDG中的环氧基与SiO2表面的氨基反应，得到SiO2-PHDG杂化纳米粒子;通过均聚物PMOEP100上的磷羟基与SiO2表面的环氧基反应，得到SiO2-PMOEP杂化纳米粒子。采用FT-IR、元素分析仪和TGA等表征手段对杂化纳米粒子的结构及热性能进行表征;通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对核壳结构杂化纳米粒子进行形貌观察。研究表明，嵌段共聚物PHDG和均聚物PMOEP100成功化学接枝在SiO2纳米粒子，得到SiO2为核、聚合物为壳的核壳结构杂化纳米粒子SiO2-PHDG和SiO2-PMOEP。核结构尺寸约为60-80 nm，壳层厚度约为5-10 nm。通过元素分析仪测得SiO2-PHDG(12 h)、SiO2-PHDG(24 h)中C元素含量的增加算出聚合物PHDG的接枝率分别为18.9％、22.6％，通过SiO2-NH2及SiO2-PHDG的TGA曲线计算出 SiO2-PHDG(12 h)、SiO2-PHDG(24 h)的接枝率分别为19.8％、27.7％。采用TEM和SEM观察得出:随着接枝反应时间的延长，接枝到SiO2-NH2表面的PHDG逐渐增多，使得聚合物层的厚度由5nm增加到10nm左右。　　3.含P、Si阻燃杂化纳米粒子SiO2-PHDG改性环氧树脂的研究。通过将合成的含P、Si阻燃杂化纳米粒子SiO2-PHDG引入到环氧树脂(E51)中，以4，4'-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂，制备了一系列不同P、Si含量的阻燃改性环氧树脂。采用差示扫描量热法(DSC)、TGA和动态机械热分析(DMA)等表征手段对阻燃改性环氧树脂热性能进行研究;通过SEM对阻燃改性环氧树脂的断面形貌进行观察;通过氧指数(LOI)对阻燃改性环氧树脂的阻燃性能进行评估。研究表明，SiO2-PHDG在环氧树脂中能够自组装成以纳米SiO2为核、含磷嵌段PHDG为壳的纳米核壳结构，阻燃元素P、Si以“捆绑式”均匀分散在基体树脂中，在较低P、Si含量(0.27％、2.51％)下表现出优良的协同阻燃效果（氧指数32.8）。DSC和DMA分析表明，SiO2-PHDG的加入使得固化体系交联密度升高，且各组分添加量改性环氧树脂都显示出单一的Tg，当SiO2-PHDG添加量为3％时，DMA所测Tg为170.5℃、DSC所测Tg为162.1℃，均高于纯环氧树脂DMA和DSC所测Tg，说明SiO2-PHDG杂化纳米粒子与环氧树脂相容性良好，并一定程度上提高了环氧树脂的热机械性能;TGA测试表明，由于P、Si优良的协同阻燃效果，阻燃改性环氧树脂的Td-5％较纯环氧树脂最高提高7.6℃，成炭率最高提高了近5倍。